7. SLAPOVÉ JEVY - gravitační působení těles má vliv na: a) rotaci a oběžný pohyb planet měsíců b) periodické tvarové deformace ­ slapové jevy - intenzita slapového působení: hmotnost a vzdálenost těles, vlastnost tělesa - gravitační působení Měsíce (malá hmotnost, blízko) a Slunce (velká hmotnost, daleko) - příliv ­ zdvih a hromadění částic, odliv ­ pokles a úbytek částic - slapy mořské (mořské dmutí), zemské kůry a atmosféry 7.1 PŘÍČINY VZNIKU SLAPOVÝCH JEVŮ 7.1.1 Pohyb Země kolem těžiště soustavy Země ­ Měsíc - stanovení polohy barycentra MZ l = MM (r0 - l) l = MM r0 / (MZ + MM) l = 4,7.106 m (0,73 zemského poloměru) - odstředivá síla ­ všude stejně velká, působí proti gravitační síle Měsíce (rovná se jí ve středu Země) Obr. 14.1/310 7.1.2 Slapové působení Měsíce - vektorové vyjádření Obr. 14.2/311 Obr. 14.3a/311 XXX za obrázek 14.3a přijde vložit naskenovaný text se vzorci ze str. 312 (,,Při matematickém vyjádření ...až vzorec jeho číslo (14.9)". XXX - v působení na hmotné částice se uplatní pouze složky M a ­M, tj. v místech Z a N je slapový účinek stejný, ale opačně orientovaný - rozklad zrychlení M na tečnou složku tM a normálovou složku nM - přílivový elipsoid ­ stav statické rovnováhy Obr. 14.3c/314 7.1.3 Slapové působení Slunce - S = 2G MS rZ / r3 r = 1 AU - M / S = 2,177, tj. Slunce má na průběh, intenzitu a dobu výskytu dmuté pouze pozměňující vliv 7.2 SLAPY HYDROSFÉRY 7.2.1 Základní pojmy Obr. 14.4/315 - SUM ­ střední úroveň moře - 0H ­ nula hlubin - vysoká (B1) a nízká (B2) velká voda - vysoká (C1) a nízká (C2) malá voda - denní nerovnost velkých a malých vod (D1, D2) - výška přílivu ­ poloha úrovně přílivu vzhledem k nule hlubin - amplituda přílivu ­ výška velké nebo malé vody nad střední úrovní moře - interval dmutí (t) ­ časový interval mezi kulminací Měsíce a maximem nejbližší velké vody - mechanismus mořského dmutí - lunární den (24 hod 50 min) ­ časový posun doby výskytu přílivu a odlivu - půldenní dmutí (dvakrát příliv a dvakrát odliv) Obr. 14.5/316 7.2.2 Nerovnosti přílivů - rozdíly ve výškách a v časech nástupu následujících velkých a malých vod: a) úhel měsíční dráhy s rovinou ekliptiky 59' (deklinace Měsíce od ­2836' do 2836') b) změny vzdálenosti Měsíce od Země (eliptická dráha) c) totéž Slunce (deklinace od ­2327' do 2327') - vertikální řez přílivovým elipsoidem při největší kladné deklinaci měsíce (28,5) a) rovník: pravidelný půldenní příliv b) do = 61,5: denní nerovnost výšek velkých vod c) nad = 61,5: jednodenní dmutí (jeden příliv, jeden odliv) perioda změn denní nerovnosti 13,7 dne (polovina siderického měsíce) Obr. 14.6a/317 - půlměsíční nerovnost 14,8 dne (polovina synodického měsíce)" a) skočný (syzygijní) příliv ­ nov, úplněk b) hluchý (kvadraturní) příliv ­ 1. nebo 3. čtvrt - paralaktická nerovnost ­ v přízemí velikost slapové síly měsíce asi o 40 % vyšší než v odzemí (projevuje se během siderického měsíce) 7.2.3 Typy přílivů - podle charakteru kolísání úrovně vodní hladiny a) půldenní přílivy ­ 2 velké a 2 malé vody, denní nerovnost se téměř neprojevuje, v amplitudě půlměsíční nerovnost b) denní přílivy ­ 1 velká a 1 malá voda, maximální amplituda po největší deklinaci Měsíce (tropické přílivy), při průchodu Měsíce přes rovník amplituda nejmenší (rovnodennostní) c) smíšené přílivy ˇ nepravidelné půldenní ­ 2 velké a 2 malé vody s výraznou denní nerovností ˇ nepravidelné denní ­ 1 velká a 1 malá voda, v době rovnodennostních přílivů po několik dnů druhá velká voda d) anomální přílivy ­ mělčinové přílivy (čtvrtdenní přílivy ­ 4 velké a 4 malé vody za lunární den) Obr. 14.6b/318 7.2.4 Vliv fyzicko-geografických podmínek na mořské dmutí - zpožďování pohybu vodních částic interval dmutí přístavní čas (interval dmutí v době syzygií) - výška a amplituda přílivů ­ teoreticky 0,8 m, záliv Fundy 15-20 m - ovlivnění morfologie pobřeží ­ vaty (přílivové plošiny) - postup přílivové vlny proti proudu řek (na Labi do 150 km ­ Geesthacht) - mořská voda proudí do řeky spodem ­ někde přílivový příboj (pororoca) - bouřlivý příboj ­ astronomicky podmíněný příliv podporován větry 7.2.5 Využití poznatků o mořském dmutí v námořní dopravě - konstanty přístavu ­ přístavní čas a výška přílivu - postup přílivové vlny ­ izorhachie 7.2.6 Energetické využití mořského dmutí - přílivové elektrárny (Francie ­ řeka La Rance u St. Malo) 7.3 SLAPY ZEMSKÉ KŮRY - změny hodnot tíhové síly (Měsíc 1,3.10-6 m.s-2 , Slunce 0,6.10-6 m.s-2 ) - výchylky ve směru tíhové síly (Měsíc 0,018'', Slunce 0,008'') 7.4 SLAPY ATMOSFÉRY - působení Slunce výraznější než Měsíce (ohřev atmosféry) - kolísání tlaku vzduchu - přílivový vítr (cm.s-1 při zemi až 10-50 m.s-1 v 80-110 km) 7.5 VLIV SLAPŮ NA ZEMSKOU ROTACI - zpomalování rychlosti zemské rotace Obr. 14.9/323 - zpomalování rychlosti rotace Měsíce ­ tzv. vázaná rotace (vidíme pořád jednu stranu Měsíce)