Plūdmaiņas (paisumi un bēgumi): definīcija, cēloņi un ietekme
Uzzini par plūdmaiņām (paisumi un bēgumi): cēloņi, Mēness ietekme, ekoloģiskās un kuģošanas sekas, plūdmaiņu prognožu nozīme piekrastēs.
Plūdmaiņa ir periodiska Zemes okeāna virsmas pacelšanās un nolaišanās, ko galvenokārt izraisa Mēness gravitācijas spēks, kas iedarbojas uz okeāniem. Plūdmaiņas izraisa jūras un upju grīvu ūdeņu dziļuma izmaiņas. Plūdmaiņu ietekmē rodas arī svārstīgas straumes, kas pazīstamas kā plūdmaiņu straumes (plūdmaiņas). Tas nozīmē, ka spēja prognozēt paisumu un bēgumu laiku ir svarīga piekrastes kuģošanai. Jūras piekrastes josla, kas paisuma laikā ir zem ūdens un atplūduma laikā ir atklāta, tā saucamā starpplūdmaiņu zona, ir svarīgs okeāna plūdmaiņu ekoloģisks produkts.
Plūdmaiņu augstums nedaudz mainās atkarībā no Mēness fāzēm. Jaunmēness un Pilnmēness laikā plūdmaiņas ir lielākas, jo Saules plūdmaiņas spēks papildina Mēness plūdmaiņas spēku. To sauc par "pavasara paisumu".
Kāpēc rodas plūdmaiņas?
Plūdmaiņu pamatcēlonis ir gravitācijas spēki, galvenokārt Mēness, bet arī Saules ietekme. Mēness pievelk Zemes ūdeņus, radot ūdens izliekumu virzienā uz Mēnesi; otrā izliekuma puse rodas inercei (centrifugālajam spēkam), jo Zemes–Mēness sistēma griežas ap kopēju masu centru. Saules gravitācija darbojas līdzīgi, taču tā ietekme ir aptuveni divas reizes mazāka nekā Mēness ietekme, jo pamatā ir attālums. Kad Saules un Mēness gravitācijas spēki sakrīt (jaunmēness un pilnmēness), rodas lielāki paisumi — pavasara paisumi. Kad tie ir pretējās pozīcijās (pusmēness fāzes), to spēki savstarpēji daļēji neitralizējas, radot mazākus paisumus — neapma paisumus.
Veidi un ritmi
- Semidiurālas plūdmaiņas: raksturīgas divi paisumi un divi bēgumi katru diennakti (aptuveni 24 stundas 50 minūtes). Bieži sastopamas daudzviet pasaules okeānos.
- Diurālas plūdmaiņas: viens paisums un viens bēgums diennaktī — raksturīgas dažiem reģioniem atkarībā no ģeogrāfijas un okeāna dibena reljefa.
- Jauktās (mixed) plūdmaiņas: kombinācija, kad vienā plūdmaiņu ciklā viens paisums vai bēgums ir ievērojami lielāks nekā otrs.
Plūdmaiņu amplitūda (atšķirība starp paisuma augstāko un bēguma zemāko līmeni) ļoti atšķiras atkarībā no piekrastes ģeometrijas un šelfa dziļuma. Dažās vietās, kā, piemēram, Fundija līcī, plūdmaiņas var sasniegt vairākus desmitus metru, bet citur atšķirība var būt tikai dažus centimetrus.
Plūdmaiņu straumes, bēgumi un paisumi
Plūdmaiņu kustība rada spēcīgas straumes, kas var ietekmēt kuģošanas drošību un sedimentu pārvietošanos. Dažviet veidojas plūdmaiņu vilnis jeb plūdmaiņu bulta (tidal bore), kas izteikti redzama upēs, kur plūdmaiņu vilnis pārvietojas pret straumi. Plūdmaiņu straumes ir nozīmīgas arī enerģijas ieguvei — izmanto plūdmaiņu turbīnas un citas tehnoloģijas.
Ietekme uz ekosistēmām un cilvēku
- Ekoloģija: starpplūdmaiņu zona ir bagāta ar organismiem, kuri pielāgojušies periodiskai applūšanai un izžūšanai — gliemenes, krabji, jūraszāles, putni. Šīs zonas nodrošina barošanās vietas un mazuļu audzēšanas vietas.
- Kuģošana un lauksaimniecība: precīzas prognozes ir svarīgas ostu darbībai, zvejai un piekļuvei laivām; nepareizs laika plānojums var novest pie iestrēgšanas vai avārijas.
- Klimata pārmaiņas un krasta aizsardzība: paaugstinoties jūras līmenim, paisumu ietekme uz plūdiem un eroziju piekrastē var pastiprināties, pieprasot papildu aizsargpasākumus.
- Enerģija: plūdmaiņu enerģija ir prognozējama un atjaunojama — tiek attīstītas plūdmaiņu turbīnas un krātuves sistēmas, lai izmantotu šo potenciālu.
Kā prognozē un mēra plūdmaiņas
Plūdmaiņas mēra ar līmeņa novērošanas stacijām (tide gauges), GPS un satelītiem. Lai prognozētu paisumus, izmanto harmonisko analīzi — sadala plūdmaiņu signālu dažādos sastāvdaļos, kas atbilst Mēness, Saules un citu faktoru periodiem. Plūdmaiņu tabulas un programmas parasti balstās uz vēsturiskiem mērījumiem un astronomiskiem aprēķiniem, bet tās papildina ar laika apstākļu un atmosfēras spiediena korekcijām, jo vējš un zema spiediena sistēmas var ietekmēt jūras līmeni.
Drošības ieteikumi piekrastē
- Informējieties par vietējām plūdmaiņu tabulām pirms došanās uz pludmali vai zvejas laukumu.
- Uzmanieties no straujām ūdens līmeņa izmaiņām un plūdmaiņu straumēm, īpaši klintīs, estuāros un upju grīvās.
- Plūdmaiņu bultis var būt bīstamas: necenšieties tās šķērsot ar laivu, ja neesat apmācīts.
Plūdmaiņas ir dabisks un ciklisks okeāna process, kas būtiski ietekmē gan dabas ekosistēmas, gan cilvēku saimnieciskās darbības piekrastē. Izpratne par to cēloņiem, ritmiem un ietekmi palīdz labāk pielāgoties un izmantot plūdmaiņu potenciālu, vienlaikus mazinot riskus.
Fundy līcis paisuma un bēguma laikā
Fundy līcis paisuma un bēguma laikā
Plūdmaiņu shēma, kurā parādīts (pārspīlēts) paisums.
Divi paisumi dienā
Lielākajā daļā vietu ir divi paisumi un bēgumi dienā. Katram no tiem ir augstākais punkts (paisums) un zemākais punkts (bēgums). Mēs runājam par "plūdmaiņu", kas ieplūst paisuma un bēguma laikā, un "paisuma un bēguma", kas izplūst paisuma un bēguma laikā.
Plūdmaiņu periods ir aptuveni 12 stundas un 25,2 minūtes, t.i., tieši puse no mēness plūdmaiņu dienas.
Mēness riņķo ap Zemi tajā pašā virzienā, kurā Zeme griežas ap savu asi, tāpēc Mēness atgriežas tajā pašā vietā debesīs nedaudz ilgāk nekā diennaktī - aptuveni 24 stundas un 50 minūtes. Šajā laikā Mēness vienreiz ir pagājis virs galvas un vienreiz zem kājām, tāpēc daudzviet spēcīgākā plūdmaiņu spēka periods ir iepriekš minētās aptuveni 12 stundas un 25 minūtes. Tas ir līdzīgi tam, kā pulksteņa minūtes rādītājs krustojas ar stundas rādītāju pulksten 12:00 un pēc tam atkal aptuveni pulksten 1:05½ (nevis pulksten 1:00).
Tā kā gravitācijas lauks, pieaugot attālumam, pavājinās, Mēness gravitācijas spēks ir nedaudz spēcīgāks tajā Zemes pusē, kas vērsta pret Mēnesi, un nedaudz vājāks - pretējā pusē. Tādējādi Mēness tiecas nedaudz "izstiept" Zemi gar līniju, kas savieno abus ķermeņus. Cietā Zeme nedaudz deformējas, bet okeāna ūdens, kas ir šķidrums, var daudz vairāk kustēties, reaģējot uz plūdmaiņu spēku, jo īpaši horizontāli. Zemei rotējot, plūdmaiņu spēka lielums un virziens jebkurā konkrētā Zemes virsmas punktā pastāvīgi mainās; lai gan okeāns nekad nesasniedz līdzsvaru - nekad nav laika, lai šķidrums "panāktu" tādu stāvokli, kādu tas galu galā sasniegtu, ja plūdmaiņu spēks būtu nemainīgs - mainīgais plūdmaiņu spēks tomēr izraisa ritmiskas jūras virsmas augstuma izmaiņas.
Plūdmaiņu ietekmē arī citas lietas, piemēram, atmosfēras spiediens un Saules gravitācija, taču vairumā vietu tās ietekmē daudz mazāk nekā Mēness gravitācija.
Saistītās lapas
- Akvakultūra
- Plūdmaiņu enerģija
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir paisums un bēgums?
A: Plūdmaiņa ir periodiska Zemes okeāna virsmas pacelšanās un nolaišanās, ko galvenokārt izraisa Mēness gravitācijas spēks, kas iedarbojas uz okeāniem.
Q: Kādas izmaiņas jūras un grīvas ūdeņu dziļumā izraisa paisums un bēgums?
A: Plūdmaiņas izraisa jūras un grīvas (upju grīvas) ūdeņu dziļuma izmaiņas.
J: Kas ir paisuma un bēguma straumes?
A: Plūdmaiņu straumes ir svārstīgas straumes, ko dēvē par plūdmaiņām.
J: Kāpēc ir svarīgi paredzēt paisumu un bēgumu plūdmaiņu ietekmi uz piekrastes kuģošanu?
A: Plūdmaiņu prognozēšana ir svarīga piekrastes kuģošanai, jo tā var ietekmēt ūdens dziļumu un plūdmaiņu straumes.
J: Kas ir plūdmaiņu zona?
A: Starpplūdmaiņu zona ir jūras piekrastes josla, kas paisuma laikā ir zem ūdens, bet paisuma laikā ir atklāta.
J: Kāpēc starpplūdmaiņu zona ir svarīgs okeāna plūdmaiņu ekoloģisks produkts?
A: Starpplūdmaiņu zona ir svarīgs okeāna plūdmaiņu ekoloģisks produkts, jo tā ir dzīvesvieta daudzām dažādām augu un dzīvnieku sugām.
J: Kā plūdmaiņu augstums mainās atkarībā no Mēness fāzēm?
A: Plēsju augstums nedaudz mainās atkarībā no Mēness fāzēm. Jaunmēness un Pilnmēness laikā plūdmaiņas ir lielākas, jo Saules plūdmaiņas spēks papildina Mēness plūdmaiņas spēku. To sauc par "pavasara paisumu".
Meklēt