PływypływyPływy to okresowe i regularne ruchy wód oceanicznych, które polegają na wznoszeniu i opadaniu poziomu morza. Cykliczny wzrost poziomu od najniższego położenia do najwyższego nazywamy przypływemprzypływprzypływem, a zjawisko odwrotne - odpływemodpływodpływem. Długość trwania tych zjawisk nazywamy odpowiednio czasem trwania przypływu i czasem trwania odpływu.

R2Vv5SwIC5k1R

Dwa zdjęcie obok siebie ukazują zmianę, która zaszła w zatoce. Na zdjęciu po lewej stronie niewielka łódka jest zacumowana przy pomoście, na którym stoją liczne skrzynie. Na pierwszym planie jest kamienisty brzeg. Na zdjęciu po prawej stronie ta sama łódka stoi w tym samym miejscu przy pomoście, ale nie unosi się na wodzie, tylko stoi na kamienistym podłożu. W oddali widać ziemię zamiast wody. Woda się cofnęła.

Bezpośrednią przyczyną powstawania pływów jest oddziaływanie grawitacyjne Księżyca i Słońca na Ziemię, a także ich wzajemne położenie. Pod względem fizycznym wpływ ciał niebieskich na siebie można zrozumieć za pomocą prawa powszechnego ciążenia: F oznacza siłę oddziaływania, m to masa ciała, r to odległość między nimi, a G to stała grawitacji.

RaANZOgj6rkQj

Ilustracja przedstawia sposób formowania pływów przez siły grawitacyjne Księżyca i siłę odśrodkową. Po prawej stronie ilustracji jest Księżyc. Strzałkami skierowanymi w górę i w dół zaznaczono krążenie Księżyca wokół Ziemi. Po lewej stronie ilustracji jest kula ziemska z Amerykami. Na północy kuli ziemskiej zaznaczono odpływ, na wschodzie przypływ. Pomiędzy Księżycem a Ziemią, za pomocą strzałki skierowanej w dwie strony, zachodzi przyciąganie wód oceanicznych przez siłę ciężkości Księżyca. Ziemia i Księżyc są umieszczone na tle gwieździstego nieba.

Na powyższej grafice przedstawiono sposób formowania pływów przez siły grawitacyjne Księżyca i siłę odśrodkową wywołaną obrotem Ziemi wokół środka ciężkości układu Ziemia–ciało niebieskie, która działa na naszą planetę. Księżyc przyciąga Ziemię najsilniej w zenicie, słabiej w centrum planety, zaś najsłabiej - po przeciwnej stronie – w nadirze. Siła odśrodkowa Ziemi wynika z ruchu układu Ziemia‑Księżyc. Efektem podanych sił jest mocniejsze przyciąganie powierzchni oceanów po stronie bliżej Księżyca, tam pływy będą największe. Po drugiej stronie Ziemi Księżyc mocniej przyciąga skorupę niż oceany, gdyż te są od niego dalej, więc słabiej przyciągana woda oceaniczna oddala się od skorupy. Dodatkowo zjawisko to potęguje siła odśrodkowa. Efektem końcowym jest powstanie dwóch nabrzmień wody – dwóch wybrzuszeń przypływowych.

RRp6twzy7vhdj

Dwie grafiki jedna nad drugą przedstawiają dwa rodzaje przypływów: kwadraturowy i syzygijny. Na obu grafikach po lewej stronie są słońca, po prawej kule ziemskie. Przypływ kwadraturowy. Od Słońca do Ziemi poprowadzono wygiętą łukowato strzałkę z napisem „przypływ wywołany przez Słońce”, a pod nią strzałkę przerywaną z napisem „Księżyc”. Nad i pod kulą ziemską, prostopadle do niej, umieszczono dwa ujęcia Księżyca: nad Ziemią Księżyc w pierwszej kwadrze. Pod kulą ziemską Księżyc w ostatniej kwadrze – tutaj dodano strzałkę od Księżyca do Ziemi z napisem „przypływ wywołany przez Księżyc”. Od Słońca do Księżyca w ostatniej kwadrze biegnie linia z napisem „przypływ kwadraturowy”. Przypływ syzygijny. Od Słońca do Ziemi poprowadzono wygiętą łukowato strzałkę z napisem „przypływ wywołany przez Słońce”. Pod nią umieszczono strzałkę przerywaną do Księżyca w nowiu, od którego odchodzi łukowato wygięta strzałka do kuli ziemskiej z napisem „przypływ wywołany przez Księżyc”. Po przeciwległej stronie Ziemi znajduje się drugie ujęcie Księżyca – w pełni. Od Słońca do Księżyca w pełni biegnie linia z napisem „przypływ syzygijny”.

Na pływy na Ziemi oddziałuje także, choć w mniejszym stopniu, siła przyciągania Słońca. Gdy środki Ziemi, Księżyca i Słońca znajdują się w prostej linii, wtedy ich   oddziaływanie grawitacyjne sumuje się. W takim przypadku pływy osiągają maksymalne wartości – powstaje przypływ syzygijnypływ syzygijnyprzypływ syzygijny. Z kolei, gdy Księżyc jest w położeniu prostopadłym do Słońca, będąc w pierwszej lub ostatniej kwadrze, zachodzi przypływ kwadraturowyprzypływ kwadraturowyprzypływ kwadraturowy. Podczas jego trwania wielkość pływu równa jest różnicy wysokości fali przypływu wywołanego przez Księżyc i Słońce. Jeżeli za wysokość fali przypływu wywołanego tylko przez Księżyc przyjmiemy wartość równą 1, to przy przypływie syzygijnym wartość ta wzrośnie do 1,46, zaś przy kwadraturowym spadnie do 0,54.

Wielkość pływów księżycowych (zależnych od położenia Księżyca względem Ziemi) jest modyfikowana przez działanie pływotwórcze Słońca, co pozwala nam wyróżnić dwa rodzaje pływów: syzygijne (największe) i kwadraturowe (kwadrowe, najmniejsze).

R1H81Yd0cz8RV

Wykres amplitudy pływów w miesiącu. Amplituda pływów w skali od zera do czterech - oś y. Dni miesiąca od jeden do trzydziestu jeden - oś x. Dodatkowo zaznaczono piktogramami fazy Księżyca. Największa amplituda pływów występuje podczas pełni i nowiu, czyli od siódmego do dziewiątego dnia każdego miesiąca od dwudziestego czwartego do dwudziestego siódmego. Najmniejsze pływy - kwadraturowe pojawiają się w pierwszej i ostatniej kwadrze - od piętnastego do osiemnastego dnia miesiąca.

Nie wszędzie pływy występują z tą samą częstotliwością. W rejonie równika spotyka się pływy dobowe. Występują na Oceanie Spokojnym u wybrzeży Azji i Nowej Gwinei oraz na Oceanie Atlantyckim w Zatoce Meksykańskiej. Fala przypływu występuje tam raz w czasie trwania doby księżycowej. W średnich szerokościach geograficznych (zwłaszcza w rejonie Atlantyku) występują pływy półdobowe, których specyfiką jest pojawianie się dwóch fal przypływu w czasie jednego obiegu Księżyca wokół Ziemi (np. Zatoka Fundy). Na obszarach Japonii, Filipin, Morza Południowochińskiego, w Zatoce Arabskiej i Perskiej, w Morzu Czerwonym pojawiają się pływy mieszane. W ciągu doby księżycowej mają one różny czas odpływu.

Na wielkość pływów, oprócz czynników astronomicznych, wpływ mają:

• głębokość morza - im głębsze morze, tym pływy większe, im płytsze, tym mniej jest wody, która może podlegać pływom;

• typ wybrzeża - wybrzeża fiordowe czy estuariowe z długimi zatokami sprzyjają pływom, zaś wybrzeża płaskie nie;

• kształt i wielkość morza - im zbiorniki większe i równoleżnikowo wydłużone, tym łatwiej kumuluje się woda;

• zjawiska rezonansowe powstają w wyniku nakładania się powyższych.

Na pełnym oceanie wielkość fal pływowych oscyluje w granicach 60‑70 cm. W morzach zamkniętych i półzamkniętych dochodzą one do kilku centymetrów, dla Bałtyku średnia to 5 cm. Największe wartości obserwuje się w długich zatokach i głębokich estuariach: Zatoka Fundy - 19,6 m; Port of Rio Gallegos - 18,0 m; Zatoka Frobishera - 17,4 m; Rzeka Severn - 16,8 m; Zatoka Penżyńska - 14,7 m.

R1H41tTBO9e3v

Na zdjęciu sfotografowana z góry wysoka fala pływu na rzece Qiantang w Chinach. Fala jest spieniona, kolor - czoło fali jest brązowe, dalej, w głąb rzeki fala jest biała.

Słownik