Припливи та відпливи

Припливні складові є загальним підсумком численних впливів, які діють на припливні зміни протягом певних проміжків часу. Основні складові такі: обертання Землі, розташування Місяця і Сонця щодо Землі, висота Місяця над екватором Землі і батиметрія. Варіанти з періодами менше половини дня називають гармонійними складовими. І навпаки, цикли днів, місяців або років називають складовими тривалого періоду.

Припливні сили впливають на всю Землю, але рух твердої землі відбувається всього на сантиметри. Натомість атмосфера набагато більш рухлива і стислива, тому її поверхня рухається на кілометри, в сенсі рівня обрису певного низького тиску у зовнішній атмосфері.

Основна місячна напів-добова складова

У переважній кількості місцевостей найбільшою складовою є «основний місячний півдобовий період», також відомий як приливна складова M2. Її період становить близько 12 годин і 25,2 хвилини, тобто рівно половину припливного місячного дня, що є середнім часом, який відокремлює один місячний зеніт від наступного, і, таким чином, є часом, потрібним для обертання Землі один раз щодо Місяця. Прості години припливу, відстежують цю складову. Місячний день довше земного, тому що Місяць обертається в тому ж напрямку, що і Земля. Це подібно до хвилинної стрілки на годиннику, яка перетинає годинникову стрілку о 12:00, а потім знову, близько 1: 05½ (не о 1:00).

Місяць обертається навколо Землі в тому ж напрямку, що і Земля, обертаючись навколо власної осі. Отож для того, щоби Місяць повернувся до того самого місця на небі, треба трохи більше доби — близько 24 годин і 50 хвилин. Протягом цього часу він проходить один раз над головою (кульмінація) і один раз під ногами (найнижчий рівень), тому в багатьох місцях час найсильнішої приливної дії вищезгадані близько 12 годин і 25 хвилин. Мить найвищого припливу настає не обов'язково, коли Місяць перебуває найближче до зеніту або до найнижчого рівня, однак період впливу все ж визначає час між припливами.

Анімація припливів, коли Місяць обертається навколо Землі

Оскільки гравітаційне поле, створюване Місяцем, слабшає з відстанню від Місяця, воно здійснює трохи дужчий від середнього вплив на бік Землі, звернений до Місяця, і трохи слабший вплив на протилежний бік. Отож Місяць має властивість злегка «розтягувати» Землю вздовж лінії, що з'єднує два тіла. Тверда Земля трохи деформується, однак рідка океанська вода може вільно переміщатися у відповідь на припливну силу, особливо в горизонтальному напрямку. Коли Земля обертається, величина і напрямок припливної сили в будь-якій певній точці земної поверхні постійно змінюються; хоча океан ніколи не досягає рівноваги — у рідини ніколи не буде часу «надолужити згаяне» до стану, якого вона врешті-решт досягла б, якби припливна сила була постійною; отже змінювана припливна сила зумовлює розмірені зміни висоти поверхні моря.

В екваторіальному та тропічному поясі припливи і відпливи здебільшого повторюються двічі на добу. Такі припливи називають півдобовими. Із наближенням до полюсів другий максимум поступово зменшується і може взагалі зникати. Такі припливи називають добовими.
Більші припливи бувають під час молодика та повні, коли Місяць і Сонце розташовані майже на одній лінії з Землею, та їх сумарний гравітаційний вплив зумовлює сизигійний приплив.

Під час першої та третьої чверті Місяця, коли горб місячної припливної хвилі збігається з улоговиною сонячної, припливи менші. Такі припливи називають квадратурними (Місяць перебуває у квадратурі). Теоретично квадратурний приплив утричі менший сизигійного[3].

Нерівномірності у висоті припливів зумовлено також еліптичністю орбіти Місяця та Землі: у перигеї Місяць перебуває ближче до Землі, а в апогеї — далі; Земля перебуває найближче до Сонця у перигелії, а найдалі — в афелії. Перигейний приплив вищий апогейного на 40 %, а перигелійний — на 10 % вищий за апогелійний[3]. Таким чином, найбільші припливи спостерігаються під час молодика або повні, коли Земля перебуває поблизу перигелію, а Місяць — у перигеї.

Середня висота припливу в океані становить 0,5 м. Такі припливи спостерігаються на океанічних островах. Для інших водойм найважливішим чинником є ступінь зв'язку зі світовим океаном. Скажімо, у Балтійському морі припливи дуже незначні, іноді — взагалі непомітні на тлі випадкових коливань, зумовлених вітром та іншими причинами[1]. З іншого боку, коли океанічна припливна хвиля підходить до суходолу, то, залежно від конфігурації дна та берегової лінії, висота припливу може перевищувати звичайну в 10—20 разів. Найвищі припливи — до 18 м — спостерігаються у затоці Фанді на атлантичному узбережжі Північної Америки (на кордоні між США та Канадою)[3]. Найвищі припливи на узбережжі Європи — у Бретані — сягають 13 метрів.

Вигляд греблі припливної електростанції на річці Ранс (Бретань, Франція).

Першу припливну електростанцію побудовано в естуарії річки Ренс (поблизу міста французького міста Сен-Мало). Загалом у світі побудовано кілька припливних електростанцій у зонах з максимальними висотами припливів, однак, їх подальше промислове будівництво найближчим часом не очікується^{[джерело?]}.

Коли припливна хвиля потрапляє до естуаріїв річок, спостерігається значне зростання її висоти. Залежно від профілю дна можуть виникати аномальні явища у вигляді однієї чи кількох хвиль із крутим фронтальним схилом та без помітної улоговини позаду[4]. Такі хвилі являють собою солітони. Вони можуть підійматися проти течії на велику відстань і зазвичай мають особливі місцеві назви (поророка, бор, маскаре).

У затоці Ханчжоувань (Східно-Китайське море) висота бора в сизигії може досягати 5,5 м за швидкості течії 5—7 м/с. Поодинока припливна хвиля у нижній течії Амазонки спостерігається під час повного та нового місяця (переважно у рівнодення) і поширюється на сотні кілометрів від гирла. Вона має вигляд водяного валу висотою до 5 м, що рухається зі швидкістю 5—7,5 м/с і спричиняє руйнування на берегах. Великий гуркіт чути на відстані 5—10 км, за що хвиля отримала назву поророка (мовою тамтешнього індіанського племені тупі — «гримлива вода»)[4].

• Фази Місяця
• Гравітація
• Відплив
• Припливна сила
• Припливне пришвидшення
• Припливна електростанція
• Штормовий приплив
• Бор (хвиля)
• Сейші
• Літораль
• Брумвей
• Морська дамба

• Хільчевський В. К., Дубняк С. С. Основи океанології [Електронний ресурс]: підручник. — 2-ге вид. — К.: ВПЦ «Київський університет», 2008. — 255 с.
• Географический энциклопедический словарь. — М.: «Советская энциклопедия». 1988. стор. 217—218(рос.)
• (рос.) Деев М. Г. Морские приливы // География в школе. — 1997. — № 7. — С. 32-38.

• (укр.) Сюжет про припливи — французький науково-популярний серіал «Всі на орбіту!» (фр. Tous sur orbite !).
• http://gutpfusik.blogspot.com/2017/05/blog-post.html