Неравенства прилива.

Заметные изменения характера и вели­чин прилива под воздействием астрономических факторов назы­вают неравенствами прилива. Основными астрономическими фак­торами, вызывающими неравенства, являются различные значе­ния часовых уголов Солнца и Луны (/_с = 24 ч; /_л = 24 ч 50 мин), периодическое изменение склонения Солнца и Луны — б, и б_л, а также расстояния D между центрами Земли, Луны и Солнца.

Самым большим является полумесячное (фазовое) неравенст­во прилива. Оно вызвано тем, что Солнце в своем движении обгоняет Луну на 50 мин в сутки, вследствие чего взаим­ное положение Земли, Луны и Солнца в пространстве все время меняется (рис. 69).

На моменты новолуния и полнолуния Луна, Земля и Солнце располагаются на одной прямой (астрономическая сизигия). Некоторое время спустя, обычно через сутки или двое, приливные эллипсоиды, вызванные приливообразующими силами Луны и Солнца, располагаются так, что их большие оси совпадают. Поэтому лунный и солнечный приливы будут наступать однов­ременно, и суммарный прилив будет наибольшим (сизигийный).

Промежуток времени от новолуния или полнолуния до наступ­ления сизигийных приливов называется возрастом полусуточного прилива. В первую и последнюю четверть Луна и Солнце распола­гаются по отношению друг к другу под прямым уголом, в вершине которого находится Земля (астрономическая квад­ратура) .

Через некоторый промежуток времени после квадратур (око­ло 1,5 сут) большие оси приливных эллипсоидов распола­гаются под прямым углом. Поэтому в тех местах, где Луна будет производить максимальный подъем уровня, Солнце будет вызывать максимальный спад уровня и, таким образом, сум­марный прилив будет мини­мальным— квадратурным (рис. 70).

I

В сизигию, когда оба свети­ла кульминируют в одно время, моменты полных вод солнечно­го и лунного приливов совпада­ют и полная вода суммарного прилива наступает через неко­торый промежуток времени по­сле кульминации Луны.

Рис. 69. Полумесячное неравенство прилива

Рис. 70. Сизигийный и квадратурный приливы

ледующие дни, вследствие того что Луна отстает в своем дви­жении от Солнца на 50 мин в день, она будет кульминиро­вать позднее Солнца. Следо­вательно, моменты полных вод солнечного и лунного прили­вов не будут совпадать и вслед­ствие этого полная вода сум­марного прилива будет насту- 'пать несколько раньше, чем в сизигию. В квадратуре, когда разность между кульминация­ми Луны и Солнца станет рав­ной 6 ч и полная вода будет иметь наименьшую величину, момент ее вновь наступит через промежуток Т_л после куль­минации Луны. После квад­ратуры лунная и солнечная волны снова будут смещаться относительно друг друга и мо­мент полной воды вновь будет увеличиваться по отношению кульминации Луны.

Параллактическое неравен­ство прилива связано с тем, что Луна и Солнце вращаются по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которого находится Земля. Поэтому рас­стояние между Землей, Луной и Солнцем изменяется от мак­симального удаления (апогей) до минимального удаления (пе­ригей).

Луна возвращается в перигей через каждые 27,55 средних сут, Солнце — через каждые 365,26 средних сут.

Вследствие этого величина лунного перигейного прилива примерно на 40% больше апогейного, а солнечного — на 10%. Максимальные лунно-солнечные приливы наблюдаются тогда, когда Луна и Солнце находятся в сизигии и перигее.

На протяжении тропического месяца (27,32 сут) Луна дважды проходит через экватор, изменяя свое склонение от 28,5° до —28,5°. С изменением склонения Луны связано тропи­ческое, или суточное неравенство. На рис. 71 показано положе­ние эллипсоида лунного прилива, когда Луна имеет мак­симальное склонение 28,5°. На экваторе при этом будут наблюдаться правильные полусуточные приливы, но величи­на их будет меньше, чем при нулевом склонении Луны.

Рис. 71. Тропическое неравенство прилива:

а — правильный полусуточный; б — неправильный полусуточный; в — суточный

На параллели АС севернее экватора высота полной воды в точке А будет выше, чем вторая полная вода в точке С. Такое явление носит название суточное неравенство по высоте. Кроме того, одна малая вода наступает позже чем через 6 ч 12 мин после предшествующей полной, а другая рань­ше — возникает суточное неравенство по времени.

Очевидно, что при различных склонениях Луны на данной ши­роте значения суточных неравенств будут меняться по величине.

При изменении склонения Солнца на ±23° в течение года также наблюдается суточное неравенство солнечного прили­ва. Но оно изменяется во времени гораздо медленнее, чем при лунном, и не достигает такой же величины, так как сол­нечный прилив меньше лунного.