Астрономия

Продолжительность приливного дня или на сколько Луна опаздывает каждый день?

Продолжительность приливного дня или на сколько Луна опаздывает каждый день?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Приливный день - это СРЕДНЕЕ время между последовательными прохождениями Луны по меридианам. (Иногда это называют лунным днем ​​- термин, который не рекомендуется использовать в этом смысле, потому что он также используется для обозначения продолжительности дня на Луне и должен быть зарезервирован для последнего значения, чтобы избежать двусмысленности.) длина превышает средний солнечный день в 24 часа на X минут, что также является (средней) продолжительностью времени, на которое восход Луны (или ее прохождение по меридиану) каждый день позже, чем вчера. (Вот анимация NOAA, демонстрирующая этот принцип.)

Точное значение X по-разному приводится в разных местах, в диапазоне от 48 до 52. Однако я не могу найти нигде авторитетный источник, подробно описывающий «правильный» способ вычисления X.

Кто-нибудь знает об авторитетном методе вычисления X и / или может ли кто-нибудь прокомментировать три метода, приведенные ниже.

(1) У меня есть личная теория, согласно которой X составляет примерно 48,763 минуты, но меня беспокоит, насколько правильна лежащая в основе этого логика, а именно:

Рассмотрим два последовательных соединения (С1 и С2) СРЕДНЕГО Солнца и СРЕДНЕЙ Луны. В точке С1 азимут Солнца и азимут Луны во ВСЕХ местах на Земле будут одинаковыми, и, хотя это уже не так для остальной части луны, это снова будет верно в точке С2. Это аналогично двум часам: часы 1 (СРЕДНЕЕ солнце) показывают правильное время, а часы 2 (СРЕДНЯЯ луна) каждый день теряют постоянное количество времени (X минут). Так как часы совпадают в точках C1 и C2, часы 2 должны были потерять ровно 24 часа (1440 минут) во время промежуточного синодического лунного месяца, продолжительность которого (Ln) составляет 29,5305891203704 дня. Это предполагает, что X (количество минут, которые часы 2 теряют в день) = (1440 / Ln) = 48,763.

Однако меня беспокоит эта логика по этой причине: если C1 произойдет 1 апреля в 06:00:00 по всемирному координированному времени, а затем наступит восход солнца в Теме, Гана (на нулевом меридиане, около экватора), C2 будет 30 апреля в 18:44:03 по всемирному координированному времени, и это не будет восходом солнца в Теме; там будут сумерки и будет восход солнца на 169 ° восточной долготы.

Отменяет ли это приведенную выше логику, предполагающую, что X = 24 часа / лн?

(2) Другой метод вычисления X, предложенный мне, заключается в следующем:

Он основан на звездном периоде Луны (Ld), составляющем 27,321661 дня. СРЕДНЕЕ угловое расстояние по своей орбите, которое проходит Луна каждый день, составляет (360 ° / Ld) = 13,17636 ° (что соответствует средней орбитальной скорости около 0,55 ° в час). Таким образом, каждый день Земля должна вращаться на 360 °. плюс дополнительные 13,17636 °, чтобы снова указать тот же меридиан на Луну. Скорость вращения Земли (360 ° / 24 часа) = 15 ° в час. При такой скорости дополнительное время, необходимое Земле для поворота этих дополнительных 13,17636 °, составляет [(13,17636 / 360) * 24] = 0,878424 часа = 52,7 минуты.

(3) Я утверждаю, что даже если метод (2) в принципе верен, он требует двух поправок, потому что:

(а) Земля вращается на 360 ° за звездные сутки, что почти на 4 минуты короче 24 часов, за это время Земля вращается почти на 361 °, или, точнее, на 360,98565 °. (Доля в последнем значении получена из средней дневной части орбиты Земли: 360 ° / 365,2422 дня = 0,985647 ° в день.) (Здесь представлена ​​анимация, демонстрирующая, почему это так.) Итак, дополнительное время, необходимое для Земля, чтобы повернуть эти лишние 13,17636 °, составляет:

[(13,17636 / 360,98565) * 24] = 0,8760 часа = 52,56 минуты.

(b) Более того, за эти дополнительные 52,56 минуты Луна продвинулась по своей орбите почти еще на полградуса. Точнее, это (360 / 27,321661) * (52,56 / 1440) = 0,48094 °. Итак, расчет должен быть:

[(13,17636 + 0,48094) /360,98565) * 24] = 0,90800 часа = 54,48 минуты.

Итак, у нас есть три разных метода вычисления X, которые дают значения 48,763, 52,56 или 54,48 минут.

Кто-нибудь комментирует? Будем с благодарностью приняты одобрение или критика любого из этих трех методов.


  1. Как вы указываете, средняя Луна соединяется (и фактически затмевает) среднее Солнце каждые M = 29,5305891203704 дня. Если бы сидонический период Луны составлял ровно 29 дней, выигрыш явно составил бы 1440/29 или 49,6552 минуты. Если бы сидонический период Луны составлял ровно 30 дней, выигрыш явно составил бы 1440/30 или 48 минут. Таким образом, ваш расчет здесь кажется правильным.

2, 3, 4. Я думаю, что этот расчет неверен, потому что вы путаете звездные дни с солнечными, и ваша попытка исправить это не в том направлении:

  • Предположим, что луна достигает кульминации в полдень в данном месте (что технически означает, что солнце также достигает кульминации, и у нас есть затмение, как указано выше).

  • Двадцать четыре часа спустя солнце снова достигает кульминации, и луна переместилась на 13,17636 градуса. по эклиптике на своей орбите.

  • тем не мениеСолнце тоже переместилось (примерно на 1 градус) по эклиптике в том же направлении.

  • Другими словами, Луна «набрала» только 12,17636 градуса по отношению к Солнцу (на самом деле это немного больше, поскольку Солнце перемещается по эклиптике менее чем на один градус за солнечный день).

  • Поскольку мы измеряем время по Солнцу, нам нужно всего лишь повернуть дополнительные 12,17636 градуса, чтобы луна достигла высшей точки.

  • Это меньше время, чем нам нужно в противном случае, не больше.

  • Я слишком ленив, но если вы сделаете расчеты с учетом вышеизложенного, вы получите тот же ответ.


Мы должны учитывать угловые скорости вращения Земли и орбитального движения Луны относительно звезд. Затем мы можем вычислить угловую скорость Луны относительно Земли:

$ 1- frac {365} {27.32166 cdot 366} $ в звездные дни. Таким образом, продолжительность приливного дня - в часах:

$$ left (1- frac {365} {27.32166 cdot 366} right) ^ {- 1} cdot 24 cdot frac {365} {366} = 24.84631775 = text {24h 50m 28.15s} $$


Лунный день

[/подпись]
Лунный день - это промежуток времени, за который Луна совершает один полный оборот вокруг своей оси по сравнению с Солнцем. Это важно, потому что Луна приливно заблокирована по отношению к Земле. Таким образом, он всегда обращен одним и тем же лицом к Земле, когда движется вокруг планеты. Итак, как долго длится день на Луне?

Лунный день длится 29 дней 12 часов 44 минуты. И это то же время, за которое Луна обращается вокруг Земли.

Что касается фоновых звезд, то Луне требуется всего 27 дней и 7 часов, чтобы небо полностью вернулось в исходное положение.

Так в чем разница?

Поскольку Земля и Луна вращаются вокруг Солнца, они совершают полный оборот в течение года. Каждый раз, когда Луна обходит Землю, ей нужно пройти немного дальше, чтобы Солнце вернулось в то же положение.

Если вам когда-нибудь представится возможность встать на поверхность Луны и посмотреть на Землю, наша планета всегда останется в одном и том же положении на небе. С другой стороны, Солнце все еще будет восходить, перемещаться по небу и затем садиться. Конечно, в среднем день длится 29 дней, 12 часов и 44 минуты, пока Солнце не вернется в то же положение на небе.

Астрономы говорят, что Луна приливно привязана к Земле. В какой-то момент в далеком прошлом Луна вращалась быстрее, чем сейчас. Из-за гравитации Земли часть Луны выделилась. Под действием силы тяжести вращение Луны замедлилось до тех пор, пока выпуклость не указывала прямо на Землю. В этот момент Луна была приливно привязана к Земле, поэтому она показывает нам то же лицо.

И это также объясняет, почему лунный день длится столько же, сколько требуется Луне, чтобы обойти Землю.

Одним из самых известных снимков, сделанных в космическую эру, является Восход Земли, сделанный астронавтами Аполлона-8. Вот статья об этом, а вот обновленная информация с японского космического корабля Кагуя.

Вот анимация от NOAA, показывающая, как положение Луны влияет на приливы. Вы когда-нибудь задумывались, почему вы можете видеть Луну днем?

Вы можете послушать очень интересный подкаст об образовании Луны в Astronomy Cast, Episode 17: Where Did the Moon Come From?


Почему бывает два прилива в день?

В большинстве мест на Земле каждый день бывает два прилива.

Начало января, солнце светит. Из-за жары в самую жаркую неделю за последние 100 лет, при температуре выше 40 градусов, я ищу убежище на местном пляже. Прохладное, спокойное море приносит желанное облегчение. Но некоторые ребята разочарованы, привезя свои буги-борды в ожидании волн. Они придут, но не раньше, чем ближе к вечеру, с приближающимся приливом. Дети очень уверены в этом факте. Я не могу сопротивляться, поэтому возникает мой любимый вопрос. «Что вызывает приливы?» О, это слишком просто - все знают, что это Луна. Единодушны! Но мое наблюдение более жесткое: почему в день бывает два прилива? Озадаченность. В большинстве мест на Земле каждый день бывает два прилива. Почему это так?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сначала обратимся к нашим обычным подозреваемым. В середине 17 века Галилей предположил, что приливы были вызваны движением воды, когда Земля вращалась вокруг Солнца. Это был один из редких случаев, когда Галилей ошибался. Иоганн Кеплер, его соперник из Германии, был ближе к цели. Основываясь на древних наблюдениях и корреляциях, Кеплер подумал, что Луна должна вызывать приливы. Но теория Кеплера могла объяснить только один прилив в день. Спустя несколько десятилетий Исаак Ньютон опубликовал свой знаменитый Начала. Книга была наиболее известна описанием законов гравитации, и эти же законы, наконец, объяснили приливы.

В рыбацкой деревушке Мышонок в Корнуолле действует сила тяжести, но не только эффект Луны вызывает два прилива в день. Предоставлено: Getty Images.

Когда дело доходит до гравитации, мы должны учитывать трех основных игроков: Землю, Луну и Солнце. Для начала давайте просто подумаем о Земле и Луне. Гравитация Земли тянет за собой Луну, Гравитация Луны тянет за собой и Землю. В результате они оказываются на орбите друг друга. Если бы они были одинаковой массы, центр их общей орбиты находился бы на полпути между ними. Но Земля в 81 раз массивнее Луны, поэтому центр их орбиты намного ближе к Земле - на самом деле он находится в точке внутри Земли примерно на три четверти расстояния от центра до поверхности. Итак, Земля и Луна притягиваются друг к другу и вращаются друг вокруг друга.

Вытягивание очень немного удлиняет форму обеих сфер. Но искажение банальное. С другой стороны, Земля покрыта тонким слоем океана, который очень легко исказить. Когда Луна притягивается к Земле, океан расширяется к ней.

Но помните, что Земля также вращается вокруг своей оси один раз в день. Итак, раз в день дети на пляже оказываются под луной, под сильным приливом и сильной волной, которая с ним приходит. Но примерно через шесть часов, когда Земля сделала четверть оборота от Луны, покров океана стал самым тонким: это отлив и небольшой прибой. Еще шесть часов - и Земля повернулась, так что дети и пляж находятся прямо на противоположной стороне от Луны.

Еще один прилив. Почему? Этот прилив также вызван гравитацией, но действует по-другому. Помните, что Луна вращается по орбите вокруг Земли, и это орбитальное движение создает внешнюю силу. Представьте, что вы находитесь в машине, когда она совершает поворот на скорости. Вы прижимаетесь к машине снаружи, испытывая центробежную силу.

Это то, что испытывают здесь наши океаны. Они также чувствуют силу Луны, тянущуюся с противоположной стороны планеты, но центробежная сила немного побеждает, достаточно, чтобы океаны снова выпирали на этой стороне.

Эта пара выпуклостей является двумя приливами на Земле, и они остаются на месте, выровненными с Луной - Земля и океан, вращающиеся под ними, заставляют океан подниматься и опускаться дважды в день в любом данном месте.

Не только Луна притягивает наши океаны. Гравитация Солнца также влияет на наши приливы и отливы. По тем же причинам, которые указаны выше, он создает две выпуклости с эффектом вдвое меньшим, чем у Луны. Мы замечаем влияние Солнца с большими весенними приливами, когда Солнце и Луна выстраиваются в линию. Примерно через неделю появляются небольшие приливы, которые имеют место, когда Солнце находится под прямым углом к ​​линии Луны и Земли.

Интересно, что твердая почва под нашими ногами также поднимается и опускается во время приливов, хотя это гораздо труднее увидеть. Один из способов, которым ученые наблюдали это, - это колебания давления в нефтяных телах глубоко под поверхностью, которые напрямую связаны с Луной. А во многих высокоэнергетических ускорителях, в которых субатомные частицы движутся со скоростью, близкой к световой, в туннелях под землей, нам необходимо вносить поправки в магнитные поля, которые направляют их, чтобы компенсировать физическое искажение земли при прохождении Луны. накладные расходы. Во всех этих системах мы видим приливы.

Так что же вызывает приливы? Гравитация делает.

Связанные истории:

Роджер Рассул

Роджер Рассул, физик-физик из Мельбурнского университета. Его просветительские программы открыли новому поколению чудеса физики.

Читайте научные факты, а не беллетристику.

Никогда еще не было более важного времени для объяснения фактов, сохранения знаний, основанных на фактах, и для демонстрации последних научных, технологических и инженерных достижений. "Космос" издается Королевским институтом Австралии, благотворительной организацией, призванной связывать людей с миром науки. Финансовые взносы, независимо от их размера, помогают нам предоставлять доступ к достоверной научной информации в то время, когда она больше всего нужна миру. Пожалуйста, поддержите нас, сделав пожертвование или купив подписку сегодня.

Сделать пожертвование

Продолжительность приливного дня или на сколько Луна опаздывает каждый день? - Астрономия

Попробуй это!
Приливы становятся позже каждый день

Вам нужно будет распечатайте эту страницу .
Если ссылка выше не работает, попробуйте набрать Ctrl + P на ПК или Apple + P на Macintosh.

В большинстве мест на Земле бывает два прилива каждый день. С каждым днем ​​приливы случаются примерно на час позже. Луна также восходит каждый день примерно на час позже (на самом деле, на 54 минуты позже). Поскольку Луна поднимает приливы, эти две задержки связаны. Когда Земля вращается в течение одного дня, Луна движется по своей орбите. Точка на Земле должна переместиться немного дальше, чем на один оборот, чтобы снова выровняться с Луной.

& # 149 Бумага и карандаш или копировальный аппарат
& # 149 Ножницы
& # 149 Гофрокартон
& # 149 Канцелярская кнопка
& # 149 Распечатанная копия этого задания

& # 149 Вырежьте систему Земля-Луна (ниже) из распечатки, которую вы сделали по этому заданию. Наклейте его на плотную бумагу или картон и обрежьте вокруг. Оставьте луну подключенной к планете, разрезав ее по пунктирным линиям. (Примечание: если бы это был рисунок Земли и Луны в истинном масштабе, Луна находилась бы на расстоянии вытянутой руки, 75 сантиметров. Высота приливных выпуклостей также сильно преувеличена.)

& # 149 Проделайте то же самое с этим видом на землю над северным полюсом.

& # 149 Возьмите кусок гофрированного картона размером с лист бумаги для набора текста. Положите на картон модель Земля-Луна. Поместите вид Земли с северного полюса поверх модели Земля-Луна. Протолкните канцелярскую кнопку через центр изображения Земли, а затем через центр Земли на изображении Земля-Луна в картон.

& # 149 Вращайте планету против часовой стрелки, глядя на приливы и отливы. Обратите внимание, что в этой идеализированной модели любое место на поверхности Земли вращается при двух высоких приливах каждый день.

& # 149 Установите Землю так, чтобы гринвичский меридиан, обозначенный стрелкой, указывал на Луну. (Гринвичский меридиан или нулевой меридиан - это линия долготы, проходящая через Гринвич, Англия.) В нашей простой модели прилив в Гринвиче (на кончике стрелки) высокий.

& # 149 Поверните Землю в течение одного полного солнечного дня так, чтобы гринвичский меридиан проходил по одному полному кругу.

& # 149 За один день Луна движется по своей орбите примерно на 13 градусов. Переместите Луну на 13 градусов против часовой стрелки, не перемещая Землю, и обратите внимание, что место прилива больше не находится прямо над Гринвичем.

& # 149 Поверните Землю еще на 13 градусов, чтобы разместить Гринвич в месте прилива. Это занимает 54 минуты. Таким образом, каждый последующий день приливы происходят на 54 минуты позже.


Продолжительность приливного дня или на сколько Луна опаздывает каждый день? - Астрономия

Попробуй это!
Приливы становятся позже каждый день

Вам нужно будет распечатайте эту страницу .
Если ссылка выше не работает, попробуйте набрать Ctrl + P на ПК или Apple + P на Macintosh.

В большинстве мест на Земле бывает два прилива каждый день. С каждым днем ​​приливы случаются примерно на час позже. Луна также восходит каждый день примерно на час позже (на самом деле, на 54 минуты позже). Поскольку Луна подтягивает приливы, эти две задержки связаны. Когда Земля вращается в течение одного дня, Луна движется по своей орбите. Точка на Земле должна переместиться немного дальше, чем на один оборот, чтобы снова выровняться с Луной.

& # 149 Бумага и карандаш или копировальный аппарат
& # 149 Ножницы
& # 149 Гофрокартон
& # 149 Канцелярская кнопка
& # 149 Распечатанная копия этого задания

& # 149 Вырежьте систему Земля-Луна (ниже) из распечатки, которую вы сделали по этому заданию. Наклейте его на плотную бумагу или картон и обрежьте. Оставьте луну подключенной к планете, разрезав ее по пунктирным линиям. (Примечание: если бы это был рисунок Земли и Луны в истинном масштабе, Луна находилась бы на расстоянии вытянутой руки, 75 сантиметров. Высота приливных выпуклостей также сильно преувеличена.)

& # 149 Проделайте то же самое с этим видом на землю над северным полюсом.

& # 149 Возьмите кусок гофрированного картона размером с печатную бумагу. Положите на картон модель Земля-Луна. Поместите вид Земли с северного полюса поверх модели Земля-Луна. Протолкните канцелярскую кнопку через центр изображения Земли, а затем через центр Земли на изображении Земля-Луна в картон.

& # 149 Вращайте планету против часовой стрелки, глядя на приливы и отливы. Обратите внимание, что в этой идеализированной модели любое пятно на поверхности земли вращается под двумя приливами каждый день.

& # 149 Установите Землю так, чтобы гринвичский меридиан, обозначенный стрелкой, указывал на Луну. (Гринвичский меридиан или нулевой меридиан - это линия долготы, проходящая через Гринвич, Англия.) В нашей простой модели прилив в Гринвиче (на кончике стрелки) высокий.

& # 149 Поверните Землю в течение одного полного солнечного дня так, чтобы гринвичский меридиан проходил по одному полному кругу.

& # 149 За один день Луна движется по своей орбите примерно на 13 градусов. Переместите Луну на 13 градусов против часовой стрелки, не перемещая Землю, и обратите внимание, что место прилива больше не находится прямо над Гринвичем.

& # 149 Поверните Землю еще на 13 градусов, чтобы разместить Гринвич в месте прилива. Это занимает 54 минуты. Таким образом, каждый последующий день приливы происходят на 54 минуты позже.


Сияй, Луна урожая?

Время, когда Луна достигает кульминации в небе (т.е. достигает своей наивысшей точки на небе, на полпути между восходом и заходом), в среднем, каждый день примерно на 50 минут позже. Время восхода и захода Луны, конечно, одинаково позже для каждого дня, но на это время также влияет склонение Луны (насколько севернее или южнее экватора находится в этот день). Когда Луна находится дальше на север, тогда в северном полушарии она находится в небе дольше, как Солнце летом.

Так, например, в Северном полушарии, если смотреть на полную Луну, ближайшую к осеннему равноденствию, в конце сентября, когда Солнце входит в Весы, полная Луна будет близка к нулю Овна и, следовательно, будет иметь склонение около нуля. , но с каждым днем ​​движется на север. Это означает, что изменение времени его восхода от одного вечера к другому составляет чуть меньше 50 минут, потому что каждый вечер его склонение больше севернее, чем предыдущая ночь (так что он находится в небе дольше). Поэтому, когда Луна приближается к полной в сентябре (или, скажем, к полнолунию, ближайшему к осеннему равноденствию), у нас есть несколько вечеров подряд, когда Луна подходит почти так же, как заходит Солнце, а вечера достаточно светлые, чтобы продолжить. работают на полях, собирают урожай. По-видимому, отсюда и возникла идея «Урожайной луны», которая ярко светит ночь за ночью, когда урожай приносят домой.


Как мир становится медленнее?

Военно-морская обсерватория США объявила, что добавит дополнительную секунду к атомным часам страны в канун Нового года - впервые с 1998 года была введена «дополнительная секунда». Корректировка необходима из-за продолжительности атомных суток, т. Е. 86 400 секунд отсчитывают атомные часы - они были установлены в соответствии с наблюдениями, сделанными около 1900 года. Тогда Земля вращалась немного быстрее, чем в 2005 году. Ученые говорят, что вращение замедляется примерно на 2 миллисекунды каждые 100 лет. Что могло заставить это случиться?

Гравитационное притяжение Луны в долгосрочной перспективе. Когда Луна тянется за поверхность Земли, она вытягивает планету в слегка продолговатую форму. (И земля, и вода выступают к Луне с одной стороны и от Луны с другой.) Эти приливные выпуклости не образуются мгновенно. Трение, скажем, между океаном и дном океана, замедляет этот процесс. К тому времени, как выпуклости действительно сформировались, Земля немного повернулась вокруг своей оси. Это означает, что приливная выпуклость находится не совсем под луной.

Что это обозначает? Поскольку выпуклость состоит из большой массы материала, она оказывает собственное гравитационное притяжение на Луну и наоборот. Когда Луна притягивается, она притягивает к себе приливную выпуклость - в направлении, противоположном вращению Земли. Это немного замедляет вращение.

Теоретически это замедление должно закончиться, когда Земля и Луна достигнут синхронного вращения - когда Земля вращается точно в соответствии с орбитой Луны. (Другими словами, когда каждый день длится месяц.) Это займет так много времени, что солнце, скорее всего, вспыхнет первым.

Луна - не единственное, что влияет на продолжительность дня. Скорость вращения Земли также зависит от ее общей формы (а не только от формы приливных выпуклостей). Продолговатая Земля, которая вздувается на экваторе, будет вращаться медленнее, чем сферическая Земля - ​​астрономы используют аналогию с фигуристом, который поворачивается быстрее, когда втягивает руки. Итак, все, что служит для деформации формы Земли, повлияет на скорость, с которой она вращается.

Конец последнего ледникового периода замедлил Землю, поскольку большие массы льда на полюсах растаяли и потекли к экватору. (Сезонные циклы таяния снега оказывают аналогичное влияние на гораздо более короткий промежуток времени.) Но когда лед исчез, он снял часть веса с земной коры, что, в свою очередь, позволило большей массе вернуться к полюсам в течение тысяч лет. Это называется «постледниковым отскоком», по оценкам ученых, он влияет на вращение Земли примерно на четверть меньше, чем Луна.

Тектонические сдвиги, подобные тем, которые соответствуют сильным землетрясениям, могут иметь очень незначительное влияние на вращение Земли. Так могут метеорологические явления, такие как Эль-Ниньо, которые выталкивают большие объемы холодной воды. Наконец, потоки жидкости во внутреннем ядре Земли могут изменить вращение планеты.

Бонусный объяснитель: Если вращение Земли будет замедляться, значит ли это, что в прошлом дни были намного короче? Древние записи о затмениях подтверждают, что Земля постепенно замедлялась на протяжении многих веков. Но вычислить продолжительность давних дней не так просто, как вычесть две миллисекунды на каждое столетие. Ученые считают, что влияние лунной гравитации на вращение Земли за тысячелетия усилилось.


О приливах - Приливы: вопросы и ответы

Многие люди спрашивали нас о приливах и отливах, и это ответы на ряд их вопросов.

Нажмите на вопросы, чтобы показать / скрыть ответы. Обратите внимание, что к любой предоставленной информации применяется обычный отказ от ответственности NERC.

1. Что такое приливы?

Приливы - это краткосрочные периодические подъемы и спады мирового океана. Они возникают в результате гравитационного взаимодействия между Землей, Луной и, в меньшей степени, Солнцем. В разных частях света наблюдаются разные приливные режимы. В Великобритании в основном бывает два прилива и два отлива каждый день: это называется полусуточным режимом. В других частях света существует суточный режим приливов и отливов с одним приливом и одним отливом каждый день. Разница в высоте между приливом и отливом называется диапазоном приливов.

2. Что вызывает приливы?

Приливы возникают из-за комбинированных эффектов гравитационного притяжения и вращения системы Земля-Луна вокруг общего центра масс. В этой точке (которая находится внутри твердой Земли) гравитационное притяжение между Землей и Луной точно уравновешивает силы, необходимые для поддержания орбиты Луны. В других местах две силы не находятся в равновесии и порождают так называемую силу, генерирующую приливы.

Сторона Земли, ближайшая к Луне, имеет самое сильное гравитационное притяжение к Луне, в то время как вода на другой стороне Земли испытывает более слабую гравитационную силу. Удобная концепция - представить себе силы, генерирующие приливы, вызывающие овоид воды, выровненный по положению Луны, охватывающий Землю (хотя это чрезмерное упрощение, и такой выпуклости не существует в природе). Согласно этой модели, вокруг Земли есть две водные выпуклости (приливы), разделенные впадинами (отливы).

На схематической диаграмме выше изображено взаимодействие между Землей и Луной, которое объясняет лунные приливы. Гравитационное влияние Солнца на поверхность Земли проявляется аналогичным образом, вызывая солнечные приливы.

3. Солнце или луна имеют большее влияние на приливы и отливы на Земле?

Луна имеет доминирующее влияние. Сила, генерирующая прилив, пропорциональна произведению массы двух тел, но также обратно пропорциональна кубу расстояния между ними. Таким образом, Луна имеет доминирующее влияние: хотя ее масса намного меньше, чем у Солнца, она гораздо ближе к Земле. Сила прилива, создаваемая Солнцем, составляет 0,46 от силы Луны.

4. Что такое весна и приливы?

Весенние приливы возникают, когда лунные и солнечные полусуточные приливы конструктивно вмешиваются. Используя упрощенную аналогию с приливными выпуклостями - это когда лунная приливная выпуклость и солнечная приливная выпуклость накладываются друг на друга. Это происходит, когда Солнце и Луна выровнены в пространстве либо в новолуние, либо в полнолуние. Весенние приливы выше, а весенние отливы ниже среднего. Непрерывные приливы возникают, когда Луна находится в первой или третьей четверти. Теперь лунный и солнечный прилив компенсируют друг друга, что приводит к меньшему диапазону приливов, чем в среднем. Цикл весна-лето заставляет приливы нарастать до максимума и падать до минимума дважды в месяц.

Регулярность астрономического воздействия в сочетании с геометрией и трением реальных океанов приводит к весенним приливам, происходящим через один-два дня после новолуния или полнолуния. В любом конкретном месте половодье во время весенних приливов происходит примерно в одно и то же время суток: например, в Ливерпуле весенние приливы всегда происходят около полудня и полуночи.

5. Почему так называются весна и приливы?

Neap означает низкий. Весна не имеет никакого отношения к сезону, и происхождение «весеннего прилива» доподлинно неизвестно. Одна из идей заключается в том, что это слово происходит от скандинавского слова «прыгать» или что оно относится к естественной особенности источника, места, где вода бьет из земли.

6. Насколько далеко вперед можно предсказать приливы?

Приливы можно предсказать заранее и с высокой степенью точности. Приливы вызваны орбитальными отношениями между Землей, Луной и Солнцем. Эти отношения очень хорошо изучены, и положение небесных тел можно очень точно спрогнозировать на будущее. Однако по мере повышения уровня моря периодичность и диапазон приливов будут изменяться из-за различной батиметрии (подводная глубина) и топографии (физических характеристик местности). Поэтому прогнозирование приливов на долгое время может быть менее точным. Штормовые нагоны - это краткосрочные изменения уровня моря, вызванные погодой (ветрами и атмосферным давлением), которые также влияют на предсказуемость приливов и отливов. Штормовые нагоны можно прогнозировать только с тем же временным горизонтом, что и прогноз погоды (примерно от двух до пяти дней).

Предсказуемость движения планет означает, что мы также можем реконструировать приливы и отливы в прошлом. Например, мы знаем, что катастрофическое затопление Бристольского пролива 30 января 1607 года (по новому стилю) произошло в 9 часов утра - как раз во время паводка. Это, в сочетании с данными о сильных ветрах, позволяет нам исключить цунами как причину катастрофы. Знания о приливе также объясняют фазы сражений в знаменитой битве при Малдоне (10 августа 991 г. по новому стилю): отлив позволил викингам пересечь дамбу в реке Блэкуотер в Эссексе, где они затем убили англосаксонца Бритнота и его людей.

7. Влияют ли на приливы и отливы другие планеты?

Нет. Приливная сила, создаваемая другими планетами, незначительна. Ближайшее приближение Венеры к Земле более чем в сто раз дальше, чем Луна. Приливная сила примерно в 0,000054 раза больше, чем у Луны. Следующее по значимости влияние исходит от Юпитера, его приливная сила в 0,000005 раза больше, чем у Луны. Даже если бы все планеты выровнялись так, что их эффекты объединились, дополнительная сила была бы незначительной.

8. Почему каждый день позже прилив?

В водах Великобритании приливы происходят примерно каждые 12 часов 25 минут. Для выравнивания одного и того же места на Земле с Луной требуется 24 часа 50 минут (лунный день). Это потому, что Луна вращается вокруг Земли в том же направлении, что и Земля вокруг своей оси. Эти дополнительные 50 минут означают, что в одном и том же месте приливы будут происходить каждые 12 часов 25 минут. Это варьируется в зависимости от местоположения, поскольку местная география влияет на динамику приливов и отливов.

9. Всегда ли в Великобритании бывает два прилива в день?

Нет. Хотя в большинстве прибрежных районов Великобритании бывает два прилива в день, в некоторых местах наблюдается так называемый двойной паводок (например, Саутгемптон) или двойной низкий уровень воды (например, Уэймут). Динамические эффекты (математика, управляющая движением воды) в сочетании с батиметрией (глубиной воды) создают приливные гармоники с более высокой частотой, которые взаимодействуют с первичными приливными силами, создавая эти более сложные приливы. Датчик приливов в Lowestoft показывает смешанный полусуточный прилив, где суточная (суточная) составляющая приливов достаточно велика, чтобы вызывать значительные изменения приливов и отливов каждый лунный день.

На диаграммах ниже показаны приливные кривые для Ливерпуля на западном побережье, Лоустофта на восточном побережье и Уэймута на южном побережье.

Первая приливная кривая получена из Ливерпуля, где существует полусуточный приливный режим. Второй график - это приливная кривая от Lowestoft, показывающая смешанный характер приливного диапазона на ежедневной основе. Третий график показывает приливный режим Уэймута со сложным поведением двойного отлива.

Как уже отмечалось, в некоторых местах по всему миру бывают суточные приливы - это означает, что в день бывает только один прилив и один отлив: Карумба в Квинсленде, Австралия, имеет суточный характер приливов.

10. Why are the tides not the same around the entire coast of Britain?

The shape of the coastline and the bathymetry (water depth) result in different tide times around the coast of Britain. Tides travel as waves (moving at about 20 ms −1 in shallow seas and at hundreds of ms −1 in the deep ocean). These tidal waves that transverse the oceans are interrupted by land masses. When the tidal wave crosses onto the shelf seas, the wave's speed decreases and the wave is refracted by the local bathymetry. Also, land masses prevent the tidal wave from moving in a uniform direction. For example, St Mary's in the Isles of Scilly experiences high tide whilst at the other end of the south coast, Dover is experiencing low tide. The tidal amplitude around the country also differs widely. The Bristol Channel experiences the third highest global tidal, with a mean spring range of 12.3 m, while on the east coast Lowestoft experiences a much reduced mean spring tide range of 1.9 m.

11. Where are the highest tides in the world?

The following are the top six mean tidal ranges around the world.


Location
Mean spring
tidal range
Bay of Fundy, Nova Scotia 12.9 m
Ungava Bay, Quebec, Canada 12.5 m
Avonmouth, United Kingdom 12.3 m
Granville, France 11.4 m
Rio Gallegos, Argentina 10.4 m
Cook Inlet, Alaska, USA 9.2 m

12. When do extreme tidal forces occur?

Spring tides are particularly large close to the equinoxes (21 March and 21 September) when the Sun is overhead at the equator. Other astronomical factors can cause tides to be larger than average. The tides are slightly greater when the moon is closest to Earth in its orbit, at perigee. The angle of the orbit of the moon to the equator, its declination, is another factor. Additionally, the moon has a 'nodal cycle' of 18.6 years.

Maximum diurnal tidal ranges occur when lunar declination is greatest and become smaller when the declination is zero. Solar tides are larger when the Sun is in its perihelion position, when Earth is closest to the Sun in its elliptical orbit – but this currently occurs on 3 January each year and therefore cannot coincide with the more important effect of the equinoxes.

13. How can tide tables be produced so accurately?

The tide at any place can be thought of as the sum of a large number of components, called constituents, each of which is associated with a distinct physical (usually astronomical) cause. As long as the periodicity of the constituent is known, its amplitude (size) and timing with respect to other constituents (its phase) can be found by a process called harmonic analysis. The first practical method was put forward by Sir William Thomson (Lord Kelvin) in 1867.

There are several steps involved in creating a tide table. Firstly, a long sequence (or time series) of tidal observations for that port or location are needed. This time series will include all the astronomical effects and the higher harmonics produced by the tidal behaviour in shallow water, as well as noise due to the weather-induced effects (the storm surge). Some examples of the periods of leading astronomical forcings are:

  • 12.00 hour cycle for the principal solar constituent (S2)
  • 12.43 hour cycle for the principal lunar constituent (M2)
  • 27.2122 day cycle caused by change in lunar declination (moon's angle to the Earth)
  • 27.5546 day cycle caused by a regular change in the Earth-moon distance

The process of harmonic analysis gives the amplitudes and phases of all constituents (a routine analysis of one year of tide gauge data will normally identify 120 constituents). These pairs of values (known as harmonic constants) are unique for every location.

The amplitude and phase for each constituent combined with the angular speed of that constituent allows the prediction of its contribution to the overall tide forward or backward in time. Adding up the effects of all the constituents at a given location provides a full tidal prediction. For more details, see the Marine Data Products Team's Tidal Prediction Service.


SpaceWatchtower

Spring Tides, the greatest tides of a lunar month, occur when the gravity of the Moon and the Sun are in direct alignment with the Earth, which occurs during Full Moon and New Moon phases of the Earth's Moon. Neap Tides, when the Sun's gravity partially cancels-out the gravitational pull of the Moon resulting in lower tides, occur during the Moon's First and Last Quarter phases. Spring Tides were a prerequisite for a successful D-Day invasion on 1944 June 6.
(Graphic Source: National Ocean Service, National Oceanic and Atmospheric Administration, U.S. Department of Commerce)

Operation Overlord was actually the code-name for the entire Battle of Normandy. The Normandy Landings, commonly known as D-Day, was officially known as Operation Neptune, as it was to be the largest sea-borne invasion in history. In Roman mythology, Neptune was the god of the sea. Of course, Neptune also became the name of the eighth planet from the Sun, first observed by Johann Galle on 1846 September 23, from calculations developed by Urbain Le Verrier.

The D-Day invasion force consisted of 5,000 ships and landing craft carrying 130,000 soldiers across the English Channel from England to the Normandy beaches. More than a thousand air transports carried another 24,000 paratroopers and glider men, who landed in zones behind enemy lines. Just before sunrise, the Allied airplanes and ships started a constant bombardment on German strongholds along the coast. The nations participating in the D-Day invasion were the United States, Canada, Great Britain, Australia, Czechoslovakia, France, Norway, and Poland.

Internet Links to Additional Information ---

More detailed information on Astronomy, Tides, and the D-Day Landings from
Sky and Telescope Magazine:
Link >>> https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/astronomy-d-day-sun-moon-tides/

"Astronomy & World War II." Sun., 2014 Sept. 7.

Link >>> https://spacewatchtower.blogspot.com/2014/09/astronomy-world-war-ii.html

"WWII Medals Return to Earth in Time for Veterans' Day." Tue., 2014 Nov. 11.

Link >>> https://spacewatchtower.blogspot.com/2014/11/wwii-medals-return-to-earth-in-time-for.html

Source: Glenn A. Walsh Reporting for SpaceWatchtower , a project of Friends of the Zeiss .
Thursday, 2019 June 6.

Like This Post? Please Share!

Want to receive SpaceWatchtower blog posts in your in-box ?
Send request to < [email protected] >.

Glenn A. Walsh, Informal Science Educator & Communicator:
< http://buhlplanetarium2.tripod.com/weblog/spacewatchtower/gaw/ >
Electronic Mail: < [email protected] >
Project Director, Friends of the Zeiss: < http://buhlplanetarium.tripod.com/fotz/ >
SpaceWatchtower Editor / Author: < http://spacewatchtower.blogspot.com/ >
Formerly Astronomical Observatory Coordinator & Planetarium Lecturer, original Buhl Planetarium & Institute of Popular Science (a.k.a. Buhl Science Center), Pittsburgh's science & technology museum from 1939 to 1991.
Formerly Trustee, Andrew Carnegie Free Library and Music Hall, Pittsburgh suburb of Carnegie, Pennsylvania.
Author of History Web Sites on the Internet --
* Buhl Planetarium, Pittsburgh:
< http://www.planetarium. cc >
* Adler Planetarium, Chicago:
< http://adlerplanetarium. tripod.com >
* Astronomer, Educator, Optician John A. Brashear:
< http://johnbrashear.tripod.com >
* Andrew Carnegie & Carnegie Libraries:
< http://www.andrewcarnegie. cc >

16 comments:

Fascinating! Good work, Glenn

THANX TO DOCTOR OSAZE WHO CURE ME FROM HERPES SIMPLEX AND HAERT DIESEASE WITH HIS HERBAL MEDICATION, MY ENTIRE LIFE WAS BECOMING MISERABLE WHEN I CONTACTED THESE DIESEASES, I WENT TO DIFFERENT HOSPITAL IN NEWYORK AND CONNECTICUT TO NO AND VAIL, UNTIL I CAME ACROSS DOCTOR OSAZEE'S TESTIMONIES ONLINE ON HOW HE HAS BEEN USING HIS HERBS TO CURE PEOPLE OF HERPES DIESEASES, AND I DICIDED TO CONTACT HIM AND GIVE HIS MEDICATION A TRY, WITHIN ONE MONTH AND A WEEK I WAS TOTALLY CURED, IN CASE YOU ARE GOING THROUGH SIMILAR PROBLEM AND YOU WANTS TO CONTACT DR OSAZEE, YOU CAN EMAIL HIM ON: [email protected] OR CALL OR WHATSAP HIM ON: +2347089275769

Thank you Glenn for sharing, and may we never forget these true Heroes.

A terrific article! So much heroism by so many. Truly, the Greatest Generation. Thanks for this post.

A terrific article! So much heroism by so many.
จีคลับ
Gclub
Gclub


Exercise:

Step 1:

Form children into groups of two. One child wears the Earth mask. The other child wears the Moon mask.

Step 2:

Ask them to hold hands and slowly spin around.

Step 3:

The Earth child tries to stay in the same spot as the Moon child turns.

Step 4:

The two children will see that the Moon always keeps the same face towards the Earth. Once around the Earth is one lunar day of 29.5 Earth days.

Step 5:

The other children note that the Moon orbits the Earth. They can also count the number of spins for the Moon. To illustrate one lunar day, the Moon child will spin 29.5 times.

Step 6:

The two children drop hands.

Step 7:

The Earth-child spins around in place, while the Moon-child moves slowly around the spinning Earth, always facing the Earth.

Step 8:

The other children note that the Moon sees different views of Earth as the two children spin.

Tip: You should realise that the Earth isn’t depicted in the correct way in this activity. The earth child should actually spin around its axis much faster. However, this is not possible when the children are holding hands. In reality, the Earth doesn’t always have the same side directed at the Moon. Every person on earth has seen the Moon, no matter on which side he/she lives!

Country | Level | Subject | Exam Board | Section
&mdash | &mdash | &mdash | &mdash
UK | KS2: Year 5 | Science | - | Earth and Space: describe the movement of the Moon relative to the Earth.


Смотреть видео: Devotional - A DOUA MARE REDEȘTEPTARE RELIGIOASĂ DIN SUA 1 - 31 iulie 2021 (November 2022).