NOAA Tides & Currents

Kapitola 4 – Změny v rozsahu přílivu a odlivu: Přílivové nerovnosti

Jak bude ukázáno na obr. 6, rozdíl výšek ve stopách mezi po sobě jdoucími přílivem a odlivem v daném místě se nazývá rozsah. Rozsah přílivu a odlivu na libovolném místě podléhá mnoha proměnlivým faktorům. Nejprve budou popsány vlivy astronomického původu.

1. Vliv měsíční fáze: Jarní a neapolský příliv. Výše bylo uvedeno, že na zemské vody působí gravitační síly Měsíce i Slunce. Je zřejmé, že vzhledem k měnící se poloze Měsíce vůči Zemi a Slunci (obr. 3) během měsíčního cyklu fází (29,53 dne) může gravitační přitažlivost Měsíce a Slunce různě působit podél společné přímky nebo pod měnícím se úhlem vůči sobě navzájem.

Když je Měsíc ve fázi novu a úplňku (obě polohy se nazývají syzygie), gravitační přitažlivost Měsíce a Slunce působí tak, že se vzájemně posilují. Protože se zvyšuje i výsledná neboli kombinovaná slapová síla, jsou pozorované přílivy vyšší a odlivy nižší než průměr. To znamená, že rozsah přílivu a odlivu je větší na všech místech, která vykazují po sobě jdoucí příliv a odliv. Takové větší než průměrné přílivy a odlivy, které vznikají v syzygických polohách Měsíce, jsou známy jako jarní přílivy a odlivy – termín, který pouze naznačuje „vyvěrání“ vody a nemá žádný vztah k ročnímu období.

V první a třetí čtvrtinové fázi (kvadratuře) Měsíce působí gravitační přitažlivost Měsíce a Slunce na vody Země v pravém úhlu k sobě. Každá síla má tendenci částečně působit proti té druhé. V obálce slapových sil, která představuje tyto kombinované síly, jsou maximální i minimální síly redukovány. Přílivové a odlivové síly jsou nižší a přílivové a odlivové síly jsou vyšší než průměr. Takové přílivy a odlivy se zmenšeným rozsahem se nazývají neapské, z řeckého slova znamenajícího „skrovný“.

2. Účinky paralaxy (Měsíce a Slunce). Protože Měsíc sleduje eliptickou dráhu (obr. 4), vzdálenost mezi Zemí a Měsícem se v průběhu měsíce mění přibližně o 31 000 mil. Síla Měsíce vyvolávající příliv a odliv působící na zemské vody se bude měnit v nepřímé úměře ke třetí mocnině vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem v souladu s již zmíněnou variací Newtonova gravitačního zákona. Jednou za měsíc, když je Měsíc nejblíže k Zemi (perigeum), budou síly vytvářející příliv a odliv vyšší než obvykle, což způsobí nadprůměrný rozsah přílivu a odlivu. Přibližně o dva týdny později, když je Měsíc (v apogeu) nejdále od Země, bude měsíční síla vyvolávající příliv a odliv menší než průměrná. Podobně v soustavě Země-Slunce, když je Země nejblíže ke Slunci (perihelium), přibližně 2. ledna každého roku, budou přílivové síly větší, a když je Země nejdále od Slunce (afélium), přibližně 2. července, budou přílivové síly menší.

Když perigeum, perihelium a nov nebo úplněk nastávají přibližně ve stejnou dobu, vznikají značně zvětšené přílivy a odlivy. Pokud se apogeum, afélium a první nebo třetí čtvrť Měsíce shodují přibližně ve stejnou dobu, dochází obvykle ke značnému snížení slapových rozsahů.

3. Vliv deklinace Měsíce: Denní nerovnost. Rovina oběžné dráhy Měsíce je skloněna pouze asi o 5o k rovině zemské dráhy (ekliptice), a tak měsíční oběh Měsíce kolem Země zůstává velmi blízko ekliptiky. Ekliptika je skloněna pod úhlem 23,5o k zemskému rovníku, na sever a na jih od nějž se Slunce pohybuje jednou za půl roku a vytváří roční období. Podobným způsobem Měsíc při svém oběhu kolem Země jednou za měsíc přechází z polohy maximální úhlové vzdálenosti severně od rovníku do polohy maximální úhlové vzdálenosti jižně od rovníku během každého půlroku. (Úhlová vzdálenost kolmo na sever a na jih od nebeského rovníku se označuje jako deklinace.) Dvakrát za měsíc Měsíc překročí rovník. Na obr. 5 je tento stav znázorněn čárkovanou polohou Měsíce. Odpovídající obálka slapových sil způsobených Měsícem je v profilu znázorněna čárkovanou elipsou.

Protože body A a A‘ leží podél hlavní osy této elipsy, výška přílivu znázorněná v bodě A je stejná jako výška přílivu, která nastane, když se tento bod otočí do polohy A‘ přibližně o 12 hodin později. Když se Měsíc nachází nad rovníkem – nebo při určitých jiných silově vyrovnávajících deklinacích – jsou dva přílivy a dva odlivy v daném dni v libovolném místě v podobné výšce. Následné přílivy a odlivy jsou pak také téměř stejně vzdálené v čase a nastávají dvakrát denně. (Viz horní diagram na obr. 6.) Tento typ přílivu se označuje jako polodenní.

S měnící se úhlovou vzdáleností Měsíce nad nebo pod rovníkem (znázorněnou polohou malého plného kroužku na obr. 5) se však obálka přílivové síly vytvářená Měsícem naklání a začínají se objevovat rozdíly mezi výškami dvou denních přílivů stejné fáze. Změny výšek přílivů a odlivů v důsledku změn deklinačního úhlu Měsíce a příslušných čar působení gravitačních sil dávají vzniknout jevu známému jako denní nerovnost.

Na obr. 5 se bod B nachází pod vybouleninou slapové obálky. O půl dne později se bod B‘ opět nachází pod vybouleninou, ale výška přílivu zřejmě není tak velká jako v bodě B. Tato situace dává vzniknout dvakrát dennímu přílivu, který vykazuje nestejnou výšku při po sobě jdoucích přílivových nebo odlivových vodách nebo při obou párech přílivů. Tento typ přílivu, který vykazuje výraznou denní nerovnost, se nazývá smíšený příliv. (Viz prostřední diagram na obr. 6.)

Nakonec, jak je znázorněno na obr. 5, je vidět, že bod C leží pod částí přílivové silové obálky. O půl dne později, když se tento bod otočí do polohy C‘, je však vidět, že leží nad silovou obálkou. V této poloze tedy přílivové síly vytvářejí každý den pouze jeden příliv a jeden odliv. Výsledný denní typ přílivu a odlivu je znázorněn na spodním diagramu na obr. 6.

Kapitola 5 – Faktory ovlivňující místní výšky a doby přílivu a odlivu.