Приливы

Дважды в течение суток вздымается могучая грудь океана и дважды опускается. "Море дышит" – так образно и художественно описывал приливы еще в XIV в. новгородский архиепископ Василий Калика, рассказывая в письме епископу тверскому Федору о морских плаваниях новгородцев. Действительно, перемешивая воду, приливные течения, как гигантские легкие, способствуют снабжению кислородом морских глубин, хотя, конечно, знать об этом Василий Калика в то время не мог. Благодаря тому же перемешиванию приливо-отливные течения усиливают поглощение и отдачу тепла водой и местами таким путем сглаживают сезонные изменения температуры воздуха. Это, например, отчетливо заметно в Горле Белого моря, где приливные течения изменчивы и сильны.

Там, где берег отлогий, во время прилива над ним бушуют волны прибоя, а при отливе отступившее море обнажает широкую полосу гальки, песка или ила, населенную организмами, хорошо приспособившимися к таким превратностям судьбы.

Вот мы на Терском берегу Белого моря, у входа в сравнительно мелководный пролив, соединяющий его с Баренцевым морем. (Этот пролив называют Горлом Белого моря.) Время отлива или, как говорят моряки, "малая вода". На протяжении двух – трех километров тянется песчано-илистая отмель. В углублениях, оставленных морем, соленые лужи. На высоких шестах тут и там натянуты сетки. Что это? Неужели и сюда пробрались любители спорта, чтобы во время отлива сыграть партию в волейбол? Не сразу догадаешься, что это рыбачьи сети, предназначенные для лова семги. Рыбаки здесь выезжают на лов не на лодке, а на лошади, запряженной в телегу, и рыбу не вытаскивают из воды, а снимают с сетей, словно подарки с новогодней елки. Поистине необычайное зрелище представляют собой сети, стоящие на берегу с застрявшими в них метровыми серебристыми семгами.

А вот и другое проявление прилива. У пристани в Мурманске грузится большой океанский пароход. При полной воде человек, стоящий на пристани, смотрит на пароход снизу вверх, а судовые лебедки для того чтобы опустить груз в трюм парохода, поднимают его сначала высоко в воздух. Но вот наступил отлив. Палуба парохода теперь на уровне пристани, а иной раз и ниже. Человек смотрит на пароход сверху вниз, а лебедки плавно несут свои груз в трюмы парохода по горизонтали. В Лондонском порту, чтобы избежать этих неудобств при погрузке, суда для погрузочных и разгрузочных работ заходят на полной воде в доки, но зато, кончив погрузку, они должны терять время на ожидание прилива, чтобы выйти из дока.

Еще интереснее морские приливы в реках. Прилив сперва останавливает, а потом поворачивает течение реки вспять. Морская соленая вода клином внедряется в реку по дну и нередко очень высоко поднимается вверх по течению. Очень часто время прилива в реках бывает короче, чем время отлива, а полная вода держится намного дольше, чем малая. Такое длительное стояние полной воды в Северной Двине у Архангельска поморы называют "манихой".

В устьях некоторых рек приливная волна, распространяясь навстречу речному течению, принимает вид высокого крутого вала. Этот приливной рал называют "бор" или "маскарэ". Он разрушает берега и мешает плаванию судов. Бор сравнительно небольшой высоты наблюдается у нас в реках, впадающих в Мезенский залив. В реке Петикодиак, несущей свои воды в залив Фанди в Северной Америке, бор во время больших приливов достигает высоты 3 м и распространяется вверх по реке со скоростью 11-12 км в час. В китайской реке Цянь-танзян бор достигал в высоту 7-8 м; крутизна его переднего склона равнялась 70?. Эта страшная стена воды устремлялась вверх по реке со скоростью 15-16 км в час. На протяжении 800 лет ко дню праздника осени китайцы съезжались на берег моря для того, чтобы полюбоваться этим необычайным зрелищем. Но бор причинял много вреда.

Чтобы умилостивить грозное явление природы, китайские императоры выстроили на берегу "башню успокоения моря". Однако башня не помогла. Тогда для укрепления берегов реки была выстроена 80-километровая стена. Очень высокий бор известен в гигантской южноамериканской реке Амазонке; при высоте 5-6 м он распространяется вверх по реке на расстояние до 300 км. На наблюдателей он производит потрясающее впечатление. На многих реках – Сене и Шаранте во Франции, Северне в Англии, Хугли в Индии с помощью специальных гидротехнических сооружений опасные для судоходства боры почти совершенно устранены.

Приливы известны человеку с давних времен, вероятно, с тех пор, как ему пришлось поселиться на берегу необозримого, временами страшного своей яростью, временами спокойного и ласкового кормильца – океана. Сколько съедобных ракушек оставлял он на берегу во время отлива! На местах древних приморских стоянок первобытного человека до сих пор находят кучи раковин, наглядно говорящих о том, каким подспорьем в его трудной жизни был океан.

О приливах в Красном море уже в V в до н. э. упоминает в своих трудах древнегреческий историк Геродот. В закрытом Средиземном море приливы незначительны, поэтому они мало привлекали к себе внимание мореплавателей. Но как только обитатели Средиземноморья вышли в океан, уменье учитывать состояние прилива стало неотъемлемой частью искусства кораблевождения.

Первым подметил связь между высотой прилива и фазами Луны уроженец Массилии (ныне Марсель) географ Пифей, побывавший на берегах Англии, где приливы особенно велики. За сто лет до новой эры появился первый труд по океанографии – книга "Об океане". Автор книги Посидониус подробно описал приливы в Кадиксе, на атлантическом берегу Пиренейского полуострова, и не только с уверенностью указал на их связь с фазами Луны, но даже постарался выразить эту связь числом. Он первым заметил разницу между величинами приливов во время равноденствий в марте и сентябре и в период солнцестояний в июне и декабре.

Однако понять сущность явления приливов удалось только после открытия Ньютоном всем известного теперь закона всемирного тяготения.

Масса Солнца в 30 миллионов раз больше массы Луны, но Солнце в 390 раз дальше от Земли, чем Луна. Поэтому притяжение маленькой Луны в конечном итоге в 2,17 раза больше притяжения гигантского по сравнению с ней Солнца.

Собственно же приливообразующая сила представляет собой, как это показано на рисунках, результат сложения силы притяжения Луны и центробежной силы, образующейся при вращении системы Земля – Луна. Именно поэтому вокруг земного шара за сутки обегают две волны. Гребень той, которая побольше, обращен к Луне, а гребень другой находится на противоположной стороне земного шара.

Если бы земной шар был сплошь покрыт водой, притяжение Луны создавало бы в нем прилив величиной в 0,54 м, а притяжение Солнца – прилив величиной в 0,25 м. Наибольший прилив равнялся бы сумме лунного и солнечного приливов. И повсюду было бы два прилива и два отлива в сутки. Такой вид приливов называют полусуточным. Полусуточные приливы хорошо известны у нас на Мурманском побережье, в Белом море и у берегов Сибири. Это преобладающий тип приливов. Однако свободному распространению приливной волны вокруг земного шара мешают материки, цепи островов. Они сильно искажают приливные волны, в результате чего есть места, где прилив и отлив повторяется только раз в сутки. Такие приливы носят название суточных. У наших тихоокеанских берегов приливы имеют промежуточный характер между суточными и полусуточными, их называют смешанными приливами.