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 γM a –γM, tj. v místech Z a N je slapový účinek stejný, ale opačně orientovaný

-         rozklad zrychlení γM na tečnou složku γtM a normálovou složku γnM

-         přílivový elipsoid – stav statické rovnováhy

Obr. 14.3c/314

 

7.1.3 Slapové působení Slunce

-    γS = 2G MS rZ / r3              r = 1 AU

-         γM / γS = 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 (Δt) – 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 5º9’ (deklinace Měsíce od –28º36’ do 28º36’)

b)    změny vzdálenosti Měsíce od Země (eliptická dráha)

c)     totéž Slunce (deklinace od –23º27’ do 23º27’)

 

-         vertikální řez přílivovým elipsoidem při největší kladné deklinaci měsíce (28,5º)

a)     rovník: pravidelný půldenní příliv

b)    do φ = 61,5º: denní nerovnost výšek velkých vod

c)     nad φ = 61,5º: 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

nepravidelné půldenní – 2 velké a 2 malé vody s výraznou denní nerovností

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)