В открытом океане приливы незаметны. Разность уровня полной и малой воды у острова Св. Елены, находящегося далеко в океане, меньше одного метра. Зато в прибрежной области материков высота прилива измеряется метрами. Особенно велики приливы в суживающихся местах. На Мурмане амплитуда приливов — 4,5 метра, у входа в Горло Белого моря — 5,5 метра, в Мезени — 12 метров. Почти такие же приливы можно наблюдать в Пенжинской губе в Охотском море. Наибольшая разность наблюдается в заливе Фанди в Северной Америке: 16–18 метров.
Берег моря в отлив.
Совершенно очевидно, что приливы и отливы имеют огромное значение для мореплавателей. Не зная, когда начнется отлив, корабль, стоящий в какой-либо гавани невдалеке от берега, легко может оказаться на мели, если во-время не снимется с якоря.
Величина и характер приливов в разных местах и в разное время различны. Обычно приливы бывают полусуточными, то-есть за 12 часов совершается прилив и отлив воды. Но в некоторых местах бывают суточные приливы, когда изменение уровня происходит всего один раз в сутки.
Приливы и отливы образуют течения. В узких местах приливо-отливное течение достигает огромной скорости; в Горле Белого моря в некоторых местах скорость приливо-отливного течения равна 15 километрам в час. Еще большие скорости приливных течений наблюдаются между островом Ванкувер и Британской Колумбией — около 20 километров в час.
В некоторых местах приливо-отливные течения образуют даже водовороты. Известные по «Одиссее» чудовища Сцилла и Харибда, обитавшие в Мессинском проливе и по древнему преданию топившие через определенные промежутки времени корабли, на самом деле были просто сменой быстрых приливо-отливных течений. В узком месте пролива они создавали сильные круговороты и препятствовали плаванию несовершенных кораблей древней Греции. Что ж удивительного, что «пройти между Сциллой и Харибдой» стало поговоркой, означающей преодоление больших трудностей.
Приливные явления сказываются и в дельтовых пространствах рек. В Амазонке прохождение прилива отмечалось на расстоянии 1400 километров от океана.
По своей природе приливные колебания уровня относятся к волнам. Но эти волны «невидимы» благодаря своей огромной длине. Длина приливной волны в северных полярных морях равна почти 2 тысячам километров. Следовательно, длина волны более ее высоты в 100 с лишним тысяч раз. Заметим, что при обычных волнах отношение высоты к длине обычно составляет от 1 : 10 до 1 : 20.
Скорость приливной волны тоже очень велика — 160 километров в час. Беда, если, увлекшись сборами коллекций на обнажившемся в отлив дне, вы отойдете далеко от берега и забудете о времени наступления прилива. Убежать от прибывающей воды будет очень трудно.
Каковы же причины этого удивительного явления? Оказывается, главным «виновником» приливов является Луна и, в меньшей степени, Солнце.
Жители морского побережья давно уже заметили связь между приливами и движением этих светил. В течение лунных суток (то-есть за 24 часа 50 минут) дважды происходят приливы и отливы. Также и в течение солнечных суток происходит дважды поднятие и опускание воды. Лунный прилив запаздывает по отношению к солнечному, и это является одной из причин ежедневных различий в моментах и высотах полных и малых вод. Кроме того, на силу приливов в данном месте влияет то обстоятельство, что в течение месяца меняется расстояние от Земли до Луны, а в течение года — от Земли до Солнца.
Хотя масса Солнца во много раз больше массы Луны, но притягательное воздействие Луны на воды Земли оказывается сильнее, так как Луна значительно ближе к Земле, чем Солнце. На частицы воды оказывает воздействие также и центробежная сила, происходящая от вращения Земли.
Если бы на поверхности Земли не было материков и вся Земля была бы покрыта ровным слоем воды, то воздействие Луны на Мировой океан проявилось бы так: в ближайшей к Луне области океана в силу притяжения произошел бы подъем воды навстречу Луне, то-есть образовалась бы выпуклость — полная вода. Одновременно в противоположной части Мирового океана центробежная сила (действующая всегда в направлении от Луны) вызвала бы подъем воды — прилив. В частях океана, расположенных перпендикулярно к линии воздействия Луны, силы притяжения Луною и центробежная действуют взаимно противоположно. Следовательно, равнодействующая этих двух сил направлена к центру Земли. Здесь уровень вод падает, здесь наблюдалась бы малая вода.
Схема образования прилива.