Kodėl turime potvynius?
Trumpas atsakymas: Potvyniai – tai reguliarus jūros lygio kilimas ir kritimas, kurį daugiausia sukelia Mėnulio ir, mažesniu mastu, Saulės gravitacinė trauka. Dėl traukos vanduo kaupiasi dviejose iškilimuose priešingose Žemės pusėse, o Žemei sukantis, pakrantės praeina pro tuos iškilimus ir stebi potvynius bei atoslūgius.
Trumpas paaiškinimas
Mėnulio gravitacija traukia vandenį link tos Žemės pusės, kuri yra atsukta į Mėnulį. Dėl šios traukos ten susidaro vandens iškilimas. Kitoje pusėje susidaro dar vienas iškilimas, nes Žemė traukiama šiek tiek labiau link Mėnulio nei vanduo.
Žemei sukant, pakrantės vieta juda per šiuos iškilimus į žemesnį vandens sluoksnį, todėl daugumoje vietų per dieną būna du potvyniai ir du atoslūgiai. Saulė taip pat traukia Žemės vandenį ir gali padidinti arba sumažinti potvynius. Kai Saulė, Mėnulis ir Žemė išsikiša į vieną liniją, potvyniai yra aukštesni (pavasario potvyniai).
Kai Saulė ir Mėnulis yra stačiu kampu, potvyniai yra mažesni (lygūs potvyniai). Orai ir pakrantės forma gali pakeisti tikslų potvynio aukštį.
Kaip tai veikia moksliškai
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis ir dėsnis: Potvynius ir atoslūgius paaiškina gravitacijos jėga ir Niutono visuotinės gravitacijos dėsnis.
Potvynius sukelia gravitacijos skirtumai Žemėje. Arčiausiai Mėnulio esanti Žemės pusė jaučia stipresnę trauką nei centras, todėl vanduo traukia link Mėnulio ir susidaro iškilimas. Tolimoji pusė jaučia šiek tiek silpnesnę trauką, todėl vanduo ten atsilieka ir susidaro antras iškilimas.
Šie du iškilimai juda Žemei sukant, sukurdami reguliarų potvynių ir atoslūgių modelį. Saulė taip pat sukuria potvynių jėgas. Kai Saulė ir Mėnulis išsirikiuoja, jų traukos sumuojasi ir sukuria didesnius pavasario potvynius; kai jie yra stačiu kampu, jų traukos iš dalies viena kitą panaikina ir sukuria mažesnius atvirus potvynius .
Kaip mes tai žinome: Potvynių matuokliai, pakrančių stebėjimai ir palydoviniai matavimai seka jūros lygio pokyčius. Stebėti modeliai atitinka gravitacijos ir orbitinio judėjimo prognozes, patvirtindami potvynių ir atoslūgių jėgos paaiškinimą .
Kur tai pastebėsi
- Paplūdimys: Atoslūgio metu galite nueiti toliau ir pamatyti daugiau jūros gyvybės uolėtuose baseinėliuose.
- Uostai ir laivyba: Kapitonai naudoja potvynių ir atoslūgių žemėlapius, kad žinotų, kada gilūs vandenys leis įplaukti dideliems laivams.
- Žvejyba: Kai kurios žuvys ir krabai yra aktyvesni tam tikrais potvyniais, todėl žvejai planuoja savo keliones.
- Druskingos pelkės ir estuarijos: Potvyniai atneša maistinių medžiagų ir keičia gyvūnų bei augalų gyvenamąją vietą.
Eksperimentas
Vanduo išsipučia dubenyje
Sauga: Atlikite tai ant stalo ir greitai nuvalykite išsiliejusį skystį, kad nepaslystumėte.
Priemonės
- didelis dubuo
- vanduo
- mažas rutuliukas (Mėnuliui pavaizduoti)
- žymeklis arba mažas plūduriuojantis objektas
Žingsniai
- Pripildykite dubenį vandens beveik iki viršaus ir padėkite plūduriuojantį objektą centre.
- Laikykite dubenį tvirtai ir lėtai perkelkite rutuliuką arti vienos dubens pusės, neliesdami vandens.
- Stebėkite, kaip vandens lygis šiek tiek pakyla arčiausiai rutuliuko esančioje pusėje.
- Perkelkite rutuliuką į priešingą pusę ir stebėkite, kaip šiek tiek pakyla tolimoji pusė. Ką tai rodo: Eksperimentas modeliuoja, kaip netoliese esanti masė traukia vandenį link savęs, sudarydama iškilimus priešingose planetos pusėse.
Naudingi terminai
- Gravitacija: Traukos jėga, kuri traukia mases viena prie kitos, kaip Mėnulis traukia Žemės vandenį.
- Potvynio jėga: Gravitacijos skirtumas, atsirandantis dėl objekto dydžio, kuris jį ištempia arba suspaudžia ir sukuria potvynius.
- Pavasario potvynis: Didesnis nei įprastai potvynis, kuris įvyksta, kai Saulė ir Mėnulis išsirikiuoja su Žeme.
- Lygus potvynis: Mažesnis nei įprastai potvynis, kuris įvyksta, kai Saulė ir Mėnulis yra stačiu kampu Žemės atžvilgiu.
Vaikai klausia
Kodėl daugumoje vietų potvyniai būna du kartus per dieną?
Nes Žemė sukasi po dviem vandens iškilimais, kuriuos sukelia Mėnulis, todėl dauguma pakrančių kasdien praeina pro abu iškilimus.
Kas turi didesnę įtaką potvyniams – Mėnulis ar Saulė?
Mėnulis turi didesnę įtaką, nes yra daug arčiau, nors Saulė vis tiek keičia potvynių dydį.
Ar potvyniai keičiasi priklausomai nuo oro sąlygų?
Taip. Vėjas ir oro slėgis gali pakelti arba sumažinti vandens lygį, viršijantį įprastus potvynius.
Ar potvyniai gali paveikti gyvūnus?
Taip. Daugelis pakrančių gyvūnų maitinimąsi, veisimąsi ar judėjimą derina su potvynių ciklu.