- •Практическое судовождение
- •Введение
- •Краткий исторический очерк
- •Навигация
- •1.1.1. Форма и размеры Земли
- •1.1.2. Географические координаты и их разности
- •1.1.4. Измерение глубины моря. Лоты
- •1.1.5. Дальность видимости огней на море
- •1.1.6. Системы деления горизонта
- •1.1.7. Направления на море
- •1.1.8. Магнитные меридиан и склонение
- •1.1.9. Компасы. Компасный меридиан. Девиация
- •1.1.10. Перевод и исправление румбов (направлений)
- •1.1.11. Определение поправки компаса
- •1.2. Счисление пути судна
- •1.2.1. Назначение и виды счисления. Основные задачи,
- •1.2.2. Учет ветра
- •1.2.3. Учет течения
- •1.2.4. Учет циркуляции
- •1.2.5. Аналитическое счисление
- •1.2.6. Точность счисления
- •1.3. Определение места судна
- •1.3.1. Основы определения места судна и оценка точности
- •1.3.2. Визуальные определения
- •1.3.3. Определение места по радионавигационным системам (рнс)
- •1.3.4. Радиолокационные определения места судна
- •2. Помехи от аэрозолей
- •1.3.5. Спутниковые навигационные системы (снс)
- •1.4. Плавание при особых условиях
- •1.4.1. Плавание в стесненных водах
- •1.4.2. Плавание в морях с приливами.
- •1.4.3. Плавание в условиях шторма
- •1.4.4. Плавание по Дуге Большого Круга.
- •2. Морская лоция
- •2.1. Навигационно-географическая терминология и сно
- •2.1.1. Подразделения Мирового океана
- •2.1.2. Рельеф морского дна
- •2.1.3. Берег. Порт
- •2.1.4. Средства навигационного оборудования (сно)
- •Система ограждения навигационных опасностей плавучими предостерегательными знаками мамс
- •2.2. Картографические проекции и морские карты
- •2.2.1. Картографические проекции. Масштабы
- •2.2.2. Локсодромия. Ортодромия
- •2.2.3. Классификация картографических проекций
- •2.2.4. Меркаторская проекция
- •2.2.5. Классификация морских карт
- •2.2.6. Чтение мнк
- •2.2.8. Подъем и корректура карт
- •2.2.9. Навигационные пособия
- •2.3. Навигационная проработка перехода
- •2.3.1. Подбор карт, руководств и пособий, их корректура
- •2.3.2. Гидрометеорологические условия
- •2.3.3. Навигационно-гидрографические условия
- •2.3.4. Сведения о портах
- •2.3.5. Выбор пути судна
- •2.3.6. Предварительная прокладка
- •2.3.7. Естественная освещенность
- •2.3.8. Приливные явления
- •2.3.9. Составление табличного плана перехода
- •3. Мореходная астрономия
- •3.1. Небесная сфера
- •3.2. Видимое суточное движение светил
- •Азимут истинного восхода и захода светил
- •3.3. Видимое годовое движение Солнца
- •3.4. Видимое движение Луны и Планет
- •3.5. Измерение времени
- •3.6. Морские астрономические ежегодники
- •3.7. Звездное небо и звездный глобус. Основные созвездия и навигационные звезды
- •3.8. Измерение и исправление высот светил
- •3.9. Определение полправки компаса
- •3.10. Определение места судна методом высотных линий положения
- •3.11. Определение места судна по разновременным наблюдениям Солнца
- •3.12. Частные и аварийные способы определения координат
- •4. Навигационная гидрометеорология
- •4.1. Метеорология
- •4.1.1. Атмосфера
- •4.1.2. Метеорологические элементы
- •Осадки, образующиеся на поверхности Земли и земных предметов
- •4.1.3. Циклоны умеренных широт
- •4.1.4. Тропические циклоны
- •4.1.5. Факсимильные карты и метеобюллетени
- •4.2. Океанография
- •4.2.1. Морская вода
- •4.2.2. Ветровое волнение
- •Наблюдения над волнением с судна
- •4.2.3. Течения
- •Балтийское море
- •Северное море и проливы
- •Средиземное море и Гибралтарский пролив
- •Черное море, проливы и другие моря
- •Понятие о статической теории приливов
- •Суточные неравенства
- •Полумесячное фазовое неравенство
- •Параллактическое неравенство
- •Явление прилива на реках и в устьях рек
- •4.2.5. Некоторые природные явления
- •Большие волны в бухте
- •Падающие ветры
- •Заключение
Понятие о статической теории приливов
Хотя явление приливов наблюдалось многие тысячелетия тому назад, однако объяснение ему оказалось возможным дать только после того, как Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения.
Согласно этому закону Луна притягивает к себе каждую частицу Земли и воды. Так как частицы Земли находятся на неодинаковом расстоянии от Луны, то и сила, с которой они тяготеют к Луне, неодинакова. Частицы, расположенные ближе к Луне, притягиваются сильнее, чем те, которые находятся от Луны на большем расстоянии. Сила притяжения Луною той или иной частицы обратно пропорциональна квадрату расстояния между Луной и этой частицей. На рис. 4.30 показана система: Луна (Л), Земля (З). Стрелки, направленные от точек Земли к центру Луны, изображают силы тяготения. Длина стрелок показывает сравнительную величину силы притяжения. Каждая стрелка представляет собою силу притяжения данной частицы Луною, причем массы частиц приняты для всех частиц одинаковыми, а сами частицы показаны геометрическими точками.
Рис. 4.30.
Помимо силы притяжения на каждую точку Земли действует еще и центробежная сила. Рассмотрим возникновение этой силы. На прямой ЛЗ (рис.4. 31.) можно отыскать такую точку К, которая будет отстоять от точек Л (центр Луны) и З (центр Земли) на расстояниях, обратно пропорциональных массам Луны и Земли.
Рис. 4.31.
Так как масса Земли в 81,5 раз больше массы Луны, то К будет отстоять от центра Земли на 0,7 земного радиуса. Эта точка называется центром тяжести системы Земля-Луна (барицентром), вокруг нее в течение лунного месяца вращается система Луна-Земля.
Для положения Луны Л2положение барицентра К2, а центра Земли З2; в течение месяца Луна обойдет Землю, барицентр опишет окружность К1К2К3и т.д., а центр Земли – соответственно окружность З1З2и т.д. Но поскольку барицентр не фиксирован в одной конкретной точке Земли, то фактически Земли совершает плоско-параллельное смещение.
При движении по окружности Центра Земли развивается центробежная сила, которая действует по радиусу в сторону от центра (С1, С2и т.д.).
Сила ЗС направлена в сторону от луны и по величине равна силе притяжения частицы в центре Земли. Таким образом, отвлекаясь от суточного вращения, на любую точку Земли при плоско-параллельном движении действует такая же по величине и параллельная по направлению сила, какой обладает центр Земли.
На рис. 4.32 показано сложение сил притяжения Луною частиц Земли с центробежными силами, действующими на эти точки по правилу параллелограмма. Пунктирные стрелки обозначают центробежные силы, тонкие – силы притяжения. Результирующая сила показана жирной стрелкой, она носит название приливообразующей силы.
Рис. 4.32.
По сути она равна векторной разности притяжения Луной любой частицы Земли (в атмосфере, гидросфере и литосфере) и частицы такой же массы в центре Земли.
Под влиянием приливообразующих сил водная оболочка принимает вид эллипсоида (рис. 4.33.) с большей осью в направлении на Луну.
На рис. 4.33,а показан вид на приливный эллипсоид по меридиональному сечению. Луна находится на экваторе, т.е. склонение равно нулю.
а) б)
Рис. 4.33.
Для какой-либо точки А, для которой Луна в рассматриваемый момент кульминирует, наблюдается полная вода (первая). Когда точка А, вследствие суточного вращения Земли, окажется в положении А1, для нее будет наблюдаться малая вода (первая). При дальнейшем движении точка А приходит в положение А2, этому положению будет соответствовать вторая полная вода. Затем еще через четверть оборота для рассматриваемой точки будет наблюдаться вторая малая вода и т.д. Из рис. 4.33,а видно, что высота первой полной воды равна высоте второй полной воды и промежутки времени от полной воды до малой также равны между собой.
Для точки А наступит кульминация Луны через (в среднем) 24 ч. 50 м. Следовательно, при положении Луны на экваторе в течение лунных суток будут наблюдаться две полные и две малые воды, промежуток времени от полной воды до следующей полной будет равняться 12 ч. 25 м., а от момента полной до момента наступления малой воды – 6 ч. 12.5 м. Приливы будут носить правильный характер. Наибольшая величина прилива будет наблюдаться на экваторе. На полюсах колебаний уровня не должно быть, но уровень будет все время пониженным по сравнению с некоторым его средним положением.
На рис. 4.33,а это среднее положение уровня показано пунктирной окружностью.