Гэвин Претор-Пинни - Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас

Итак, свойственное приливным волнам круговое движение до некоторой степени объясняет разницу в амплитуде приливов в разных областях Земли — эта разница обусловлена близостью берега к океанической области амфидромии. Ну а факторы локального масштаба? Благодаря уникальному рельефу, береговая линия никогда не бывает ровной и гладкой. Как мы уже убедились, эффект воронки, в которую превращается залив или устье реки, вынуждает волны собираться «гармошкой», в результате чего амплитуда прилива по сравнению с соседними областями береговой линии увеличивается.

Существует еще один фактор, благодаря которому амплитуды прилива вдоль одной части берега повышаются по сравнению с другой частью берега. Называется это явление приливным резонансом: отражения одной приливной волны накладываются на гребень следующей приливной волны, еще больше увеличивая амплитуду. Приливная волна отражается от берега — совсем как рябь в ванне отражается от ее стенок. Когда береговая линия окружена континентальным шельфом, а это справедливо для большинства океанических бассейнов, приливный резонанс возникает в результате взаимодействия отражения с последующей малой водой. Когда соблюдается определенное расстояние — приливные волны и отражения встречаются у кромки шельфа, — амплитуда прилива резко возрастает. Как, например, в канадском заливе Фанди и в Бристольском заливе, переходящем в реку Северн.

На расстоянии чуть более 600 км от узкой части Бристольского залива в сторону Атлантического океана находится точка, где континентальный шельф Европы заканчивается — морское дно круто обрывается в мрачную бездну. Если измерить эту глубину (у кромки шельфа Кельтского моря), получится одна четвертая длины волны самого мощного прилива в этой части Атлантического океана. Значит, стоячая волна, она же сейш, образуется с узлом (точка минимальной амплитуды колебаний волн) в месте кромки шельфа; пучность (точка максимальной амплитуды колебаний волн) образуется в узкой части Бристольского залива.

Но как бы незначительно волны от берега ни отражались, это все равно способствует возникновению резонанса (тут уместно вспомнить качели, которые подталкивают в определенный момент, наращивая их естественные колебания), поскольку эти волны всегда синхронизируются с последующей малой водой, образуя узел у кромки шельфа. Благодаря явлению резонанса волновые колебания воды у берега нарастают — амплитуда прилива увеличивается по сравнению с тем, какой она была бы при отсутствии континентального шельфа, отстоящего от берега на данном расстоянии. То же самое происходит и у залива Фанди, только в еще больших масштабах.

В некоторых морях, наоборот, амплитуда приливов едва заметна. Происходит это по той простой причине, что морские акватории недостаточно обширны — чем меньше площадь замкнутого моря, тем менее выражены будут его приливы. Запомните: вызывающая приливы сила гравитационного притяжения зависит от разницы притяжения между одной частью водной массы и другой. Лишь когда море или океан достаточно велики, эта разница видна. Вот почему приливы Балтийского и Средиземного морей так малы, что практически незаметны.

Александру Македонскому, в IV веке до нашей эры вторгшемуся в Индию, приливы порядком досадили. Этот живший в древние времена великий человек был знаком только с едва заметными приливами Средиземного моря и оказался совершенно не готов к тому, что произошло, когда флотилия его легких судов пришвартовалась на реке Инд. Из сообщения древнегреческого историка Арриана нам известно, что после отлива суда оказались на мели — факт, воинов Александра порядком озадачивший. Однако их ждало еще большее потрясение — позднее в этот же день суда снова оказались в воде благодаря нахлынувшему приливу, который поднялся вверх по реке в виде бора:

«Суда, завязшие в грязи, были тихонько подняты приливом и поплыли дальше, не потерпев никакого ущерба. Те же, которые стояли на более твердом грунте и не были прочно укреплены на месте, под напором воды или наскочили одно на другое, или же ударились о берег и разбились» . {130} 130 Арриан. Поход Александра. Книга шестая, глава 19. М., МИФ, 1993 г.

Все той же неосведомленностью о приливах объясняется и тот факт, что в Библии это природное явление ни разу не упоминается. Ведь Палестина выходит к Средиземному морю, а сколько-нибудь серьезными мореходами израильтяне не были.

Прогнозирование приливов — штука неблагодарная. И не только из-за географических особенностей той или иной местности. Сложность еще и в том, что для каждой конкретной области приливная амплитуда сильно разнится по времени. Главная причина тому — изменения в положении Солнца и Луны. Самые большие амплитуды прилива, сизигийные приливы, происходят во время полнолуния или новолуния. То есть, когда Солнце, Луна и Земля выстраиваются на одной линии, силы гравитационного притяжения Солнца и Луны, направленные на Землю, усиливаются. С другой стороны, сизигийный отлив, при котором амплитуда прилива достигает минимума, происходит как раз тогда, когда Солнце и Луна находятся не на одной линии, а под прямым углом друг к другу. При таком положении солнечный свет падает на часть Луны — мы видим не полную Луну, а лишь ее половину. И хотя сама по себе Луна влияет на приливы гораздо сильнее, чем Солнце, важнее всего взаимное расположение этих небесных тел относительно друг друга.

Более того, амплитуда прилива зависит и от погоды. При низком, предвещающим шторм атмосферном давлении воздух оказывает на воду не такое сильное давление — уровень воды поднимается только слегка. Когда же в сторону берега задувает штормовой ветер, уровень воды поднимается больше — это называется штормовым нагоном. При особенно крупном штормовом нагоне, совпадающем с полной водой, прибрежным районам грозит серьезное затопление. Штормовой нагон, вызванный ураганом «Катрина», ударившим по южному побережью США в августе 2005 года, привел к грандиозному затоплению — под воду ушел практически весь город Новый Орлеан. Вода поднялась до 8,5 м, а в некоторых областях, где нагон усилился полной водой, выше 9 м.