Morske mijene: razlika između inačica

Dodana 9.402 bajta ,  prije 1 godinu
bez sažetka
No edit summary
Oznake: uklanjanje uklonjeno uređivanje
No edit summary
Oznake: uklonjeno uređivanje mobilni uređaj m.wiki
Morske mijene su periodično dizanje (plima) i spuštanje (oseka) morske i oceanske površine i premještanje vodenih masa (plimne struje) prouzročeno gravitacijskom silom kojom Mjesec i Sunce djeluju na vodene mase i Zemljinom vrtnjom (rotacijom).[1] One su uz morske struje i valove jedini prirodni pokretači vodenih površina. Razmak između jedne plime ili jedne oseke je 6 sati, 12 minuta i 30 sekundi. Plima i oseka utječu na stvaranje i kretanje Zemljinih tektonskih ploča te na žive organizme na Zemlji.
[[datoteka:Crikvenica jugo 11108.jpg|mini|desno|250px| [[Crikvenica]] za vrijeme plimnog vala koji je zahvatio [[jadran]]sku obalu 1. prosinca [[2008.]]]]
 
[[datoteka:Tidalwaves1.gif|mini|desno|250px|Prikaz morskih mijena s obzirom na položaj Sunca i Mjeseca.]]
 
Crikvenica za vrijeme plimnog vala koji je zahvatio jadransku obalu 1. prosinca 2008.
[[datoteka:Spingtide.jpg|mini|desno|250px|Budući da su morske mijene posljedica istodobnoga djelovanja gravitacijskih sila Mjeseca i Sunca, njihovi se utjecaji za sizigija (mlad i pun Mjesec) konstruktivno preklapaju (to su '''žive morske mijene''').]]
 
Prikaz morskih mijena s obzirom na položaj Sunca i Mjeseca.
[[datoteka:Neaptide.jpg|mini|desno|250px| A za [[Elongacija|kvadratura]] (prva i posljednja četvrt) destruktivno preklapaju (to su znatno niže, '''mrtve morske mijene''').]]
 
Budući da su morske mijene posljedica istodobnoga djelovanja gravitacijskih sila Mjeseca i Sunca, njihovi se utjecaji za sizigija (mlad i pun Mjesec) konstruktivno preklapaju (to su žive morske mijene).
[[datoteka:Field tidal.svg|mini|desno|250px|[[Plimna sila|Plimnu silu]] uzrokuju [[Sunce]] i [[Mjesec]] [[Newtonov zakon gravitacije|gravitacijskim privlačenjem]] vodenih masa, te [[Centrifugalna i centripetalna sila|centrifugalnom silom]] koja se javlja uslijed okretanja [[Zemlja|Zemlje]] i Mjeseca odnosno Zemlje i Sunca oko zajedničkog centra masa ([[baricentar]]).]]
 
A za kvadratura (prva i posljednja četvrt) destruktivno preklapaju (to su znatno niže, mrtve morske mijene).
[[datoteka:Roche limit (with small mass u).svg|mini|desno|250px|[[Plimna sila]] u [[nebeska mehanika|nebeskoj mehanici]] djeluje općenito na bilo koja dva [[nebesko tijelo|nebeska tijela]], ako veličina jednog tijela nije zanemariva s obzirom na udaljenost do drugog tijela (općenito ''M'' je [[nebesko tijelo]] kao [[planet]], a ''m'' [[prirodni satelit|prirodni]] ili [[umjetni satelit|umjetni satelit]]).]]
 
Plimnu silu uzrokuju Sunce i Mjesec gravitacijskim privlačenjem vodenih masa, te centrifugalnom silom koja se javlja uslijed okretanja Zemlje i Mjeseca odnosno Zemlje i Sunca oko zajedničkog centra masa (baricentar).
[[datoteka:Bay of Fundy High Tide.jpg|mini|desno|250px| [[Zaljev Fundy]] za vrijeme plime.]]
 
Plimna sila u nebeskoj mehanici djeluje općenito na bilo koja dva nebeska tijela, ako veličina jednog tijela nije zanemariva s obzirom na udaljenost do drugog tijela (općenito M je nebesko tijelo kao planet, a m prirodni ili umjetni satelit).
[[datoteka:Bay of Fundy Low Tide.jpg|mini|desno|250px| [[Zaljev Fundy]] za vrijeme oseke.]]
 
Zaljev Fundy za vrijeme plime.
[[datoteka:Barrage de la Rance.jpg|mini|desno|250 px|[[Brana]] [[Plimna hidroelektrana La Rance|plimne hidroelektrane La Rance]] u Francuskoj.]]
 
Zaljev Fundy za vrijeme oseke.
[[datoteka:Moulin maree brehat.jpg|mini|desno|250 px|[[Vodenice|Vodenica]] na morske mijene.]]
 
Brana plimne hidroelektrane La Rance u Francuskoj.
'''Morske mijene''' su [[period]]ično dizanje ([[plima]]) i spuštanje ([[oseka]]) [[more|morske]] i [[ocean]]ske površine i premještanje [[voda|vodenih]] masa (plimne struje) prouzročeno [[gravitacija|gravitacijskom silom]] kojom [[Mjesec]] i [[Sunce]] djeluju na vodene mase i [[Zemljina rotacija|Zemljinom vrtnjom (rotacijom)]].<ref>'''morske mijene''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=69622] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref> One su uz [[morske struje]] i [[valovi|valove]] jedini prirodni pokretači [[voda|vodenih]] površina. Razmak između jedne plime ili jedne oseke je 6 sati, 12 minuta i 30 sekundi. Plima i oseka utječu na stvaranje i kretanje Zemljinih [[Litosferne ploče|tektonskih ploča]] te na [[Život|žive]] [[Organizam|organizme]] na [[Zemlja|Zemlji]].
 
Vodenica na morske mijene.
'''Plima''' ([[Dalmatski jezik|dalmatski]] prema [[Grčki jezik|grč]]. ''πλήμμη'': bujica) je jedna [[faza]] u razvoju morskih mijena za koje se [[morska razina]] podiže. Treba ju razlikovati od najvišega [[vodostaj]]a, takozvane visoke vode.<ref>'''plima''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=48735] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
Plima (dalmatski prema grč. πλήμμη: bujica) je jedna faza u razvoju morskih mijena za koje se morska razina podiže. Treba ju razlikovati od najvišega vodostaja, takozvane visoke vode.[2]
 
'''Oseka''' je faza u razvoju morskih mijena, za koje se morska razina spušta. Treba ju razlikovati od najnižega vodostaja, takozvane niske vode.<ref>'''oseka''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=456543] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
 
Visinska je razlika između najvišeg i najnižega vodostaja mora '''raspon morskih mijena'''. U točki na površini Zemlje koja je bliža [[nebesko tijelo|nebeskomu tijelu]] ([[Mjesec]]uMjesecu ili [[Sunce|Suncu]], ili oboje), [[Gravitacija|gravitacijska je sila]] veća od [[Centrifugalna i centripetalna sila|centrifugalne sile]] koja se javlja zbog [[Zemljina rotacija|Zemljine vrtnje (rotacije)]], pa se [[voda]] uzdiže prema nebeskomu tijelu. Na suprotnoj strani Zemlje, centrifugalna je sila veća od gravitacijske, voda se uzdiže u smjeru suprotnom od nebeskoga tijela i na Zemlji nastaju dva ispupčenja. Zemlja se okreće, ali oba ispupčenja ostaju u smjeru prema nebeskomu tijelu i od njega. Na površini Zemlje tijekom dana se opažaju po dvije visoke i niske vode. One mogu biti različite visine ako se nebesko tijelo ne nalazi u ravnini [[ekvator]]aekvatora. Mjesečeve (lunarne) morske mijene su oko 2,2 puta veće od Sunčevih (solarnih) morskih mijena, zbog toga što je gravitacijska sila razmjerna [[masa|masi]] tijela, a obrnuto razmjerna kvadratu udaljenosti između tijela. Budući da su morske mijene posljedica istodobnoga djelovanja Mjeseca i Sunca, njihovi se utjecaji za sizigija (mlad i pun Mjesec) konstruktivno preklapaju (to su '''žive morske mijene'''), a za [[Elongacija|kvadratura]] (prva i posljednja četvrt) destruktivno preklapaju (to su znatno niže, '''mrtve morske mijene'''). Najveći su rasponi živih mijena: u [[Kanada|Kanadi]] (Fundy Bay) 19,6 [[metar]]a metara, u [[Engleska|Engleskoj]] ([[Severn]]) 17,8  metara, u [[Francuska|Francuskoj]] ([[Granville]] u [[Donja Normandija|Donjoj Normandiji]]) 16,1  metara. U [[Jadransko more|Jadranskome moru]] ti su rasponi od 0,3 (jug) do 1,1  metar (sjever).<ref>'''more''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=419004] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
 
Razlozi pojavljivanja plime i oseke Uredi
Plima i oseka pojavljuju se zbog gravitacijskih sila koje djeluju između Zemlje, Mjeseca i Sunca pri njihovom kretanju kroz svemir. Mjesec sa okreće oko Zemlje, te se između njih javlja privlačna sila koja djeluje na Zemlju, a s obzirom na to da na Zemlji ništa osim goleme vodene mase (71% Zemljine površine prekriveno je vodom) nije dovoljno elastično da ga Mjesec privuče, on privlači vodenu masu na velikim površinama (oceani, mora, velika jezera), što uzrokuje povlačenje razine mora na obali. Razina mora opada kako utjecaj jača i to zovemo osekom. Postupno slabljenje tog utjecaja dovodi do dizanja razine mora u prvotno stanje, što se naziva plimom. Budući da je Mjesec glavni pokretač plime i oseke, do te promjene dolazi dva puta u 24 sata i 50 minuta, odnosno plima i oseka se u jednom danu dvapiut, otprilike svakih 12 sati i 25 minuta.
 
Jake plime i oseke Uredi
Jake plime i jake oseke javljaju se u razdobljima punog i novog Mjeseca kada je utjecaj Mjeseca na privlačnost prema Zemlji pojačan utjecajem položaja Sunca naspram Zemlje, to jest za vrijeme punog i novog Mjeseca sva se tri tijela nalaze u ravnini te je zbog toga utjecaj na plimu i oseku najjači.
 
Promjena udaljenosti između Mjeseca i Zemlje također utječe na jačinu plime i oseke: kada je Mjesec u perigeji, plima i oseka jačaju, a kada je u apogeji, one slabe. Svakih 7½ mjesečevih orbitalnih okreta oko Zemlje perigeja bude sukladna ili s novim ili s punim Mjesecom uzrokujući perigejne morske mijene s najvećim rasponom plime i oseke. Do ove pojave dolazi prosječno svakih 29 dana, 12 sati, 44 minute i 3 sekunde ili svakih 29,530589 dana.
 
Utjecaj perigejnih morskih mijena inače nije opasan osim ako se na istom području javi oluja koja u isto vrijeme krene na obalu te tada zbog visokih plimnih valova može izazvati materijalnu štetu u priobalju zahvaćenog područja. Zbog tako izraženog utjecaja jake plime i oseke mogu u područjima velikih razlika između plime i oseke utjecati na pomorski promet, ribarstvo, priobalni turizam i odvijanje prometa na kopnu.
 
Mrtve mijene Uredi
Mrtve mijene označavaju najslabije plime i oseke (kada je razlika između gornje granice plime i donje granice oseke najmanja), a događaju se kada je Mjesec u stadiju četvrt i pola te je samim time utjecaj na Zemlju najblaži. Zbog minimalnih kretanja razine morske površine mrtve mijene ne uzrokuju značajnije probleme vezane uz život i djelatnosti čovjeka.
 
Plimna sila Uredi
Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Plimna sila
 
Plimna sila ili plimotvorna sila je sila koju uzrokuju Sunce i Mjesec gravitacijskim privlačenjem vodenih masa, te centrifugalnom silom koja se javlja uslijed okretanja Zemlje i Mjeseca odnosno Zemlje i Sunca oko zajedničkog centra masa (baricentar). Njezino djelovanje ima ponavljajuće svojstvo (periodički karakter), s najjače izraženim poludnevnim i dnevnim komponentama. Djelovanjem plimne sile morska razina i struje periodički titraju (osciliraju) što nazivamo morskim mijenama, a ponavljanje rasta odnosno pada razine mora određujemo kao morske dobi. Plima se određuje kao rast razine mora, dok oseka predstavlja opadanje razine mora. Plimna sila predstavlja udruženu gravitacijsku i centrifugalnu silu koja djeluje na vodene mase na Zemlji. Naime, na gibanje vodenih masa djeluje gravitacijsko privlačenje Sunca i Mjeseca, koje je promjenjivo i ovisi o njihovim položajima u odnosu na Zemlju, te centrifugalna sila koja nastaje zbog okretanja (revolucije) Zemlje oko Sunca. Prema tome, plimna sila je promjenjivog svojstva u prostoru i vremenu, te prevladavajuće djeluje na vodoravno gibanje vodenih masa na taj način uzrokujući kolebanje razine mora i morskih struja.[5]
 
Plimna sila u nebeskoj mehanici djeluje općenito na bilo koja dva nebeska tijela, ako veličina jednog tijela nije zanemariva s obzirom na udaljenost do drugog tijela. Kao što Mjesec proizvodi plimu na Zemlji, tako i Zemlja raspinje Mjesečevu kuglu. U donjim dijelovima plašta nalaze se ognjišta Mjesečevih potresa, a većinom su na bližoj strani Mjeseca. Posebnost tih potresa je u tome što su potaknuti Zemljinom plimnom silom. U trenutku kada je plimni val najveći i najmanji, a to se zbiva onda kada je Mjesec u perigeju i apogeju, oslobađaju se nagomilani naponi u unutrašnjosti i dolazi do potresa. Seizmički valovi, nasuprot zemaljskim, šire se uz mnogostruku jeku kroz velik dio obujma, i tlo titra po više sati. Plimna sila FP na masu u prema planetu (ili drugom nebeskom tijelu) s polumjerom R i udaljenosti d izmeđe središta dvaju tijela može se opisati sljedećom jednadžbom :
 
{\displaystyle F_{P}={\frac {2\cdot G\cdot M\cdot m\cdot r}{d^{3}}}}{\displaystyle F_{P}={\frac {2\cdot G\cdot M\cdot m\cdot r}{d^{3}}}}
gdje je:
 
FP - plimna sila (N),
G - univerzalna gravitacijska konstanta koja otprilike iznosi 6,67428 × 10−11 N m2 kg−2,
M - masa većeg nebeskog tijela - planeta (kg),
m - masa manjeg tijela - satelita (kg),
R - polumjer većeg tijela (m),
r - polumjer manjeg tijela (m),
d - udaljenost između središta dvaju tijela (m).[6]
Energetski potencijal Uredi
Zbog toga što izmjena oseke i plime uzrokuje kretanje fluida, to jest vodene mase, a to je kretanje potencijalna kinetička energija, moguće je izvršiti pretvaranje te energije u električnu energiju uz pomoć posebnih elektrana na plimu i oseku. Takvi tipovi elektrana nisu česti jer njihova izrada, održavanje i postizanje isplativosti iziskuju značajna novčana sredstva pa su trenutačno samo visoko razvijene zemlje razvile nekoliko takvih elektrana premda dosta zemalja ima prirodni potencijal za njihovu izgradnju.
 
Elektrane na plimu i oseku Uredi
Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Elektrane na plimu i oseku
 
Energija plime i oseke spada u oblik hidroenergije koja gibanje mora uzrokovano Mjesečevim mjenama ili padom i porastom razine mora koristi za pretvorbu u električnu energiju i druge oblike energije. Za sad još nema većih tržišnih dosega na iskorištavanju te energije, ali potencijal nije mali. Energija plime i oseke ima potencijal za stvarnje električne energije u određenim dijelovima svijeta, odnosno tamo gdje su morske mijene izrazito naglašene. Morske mijene su predvidljivije od energije vjetra i Sunčeve energije. Taj način proizvodnje električne energije ne može pokriti svjetske potrebe, ali može dati veliki doprinos u obnovljivim izvorima. Razlika u visini plime i oseke se mijenja ovisno o zemljopisnom položaju. Na primjer amplitude plime i oseke u Jadranskom moru su oko 1 metar, a na Atlanskom, Tihom i Indijskom oceanu prosječno od 6 do 8 metara. Na pojedinim mjestima obale u zapadnoj Francuskoj i u jugozapadnom dijelu Velike Britanije amplituda dostiže i više od 12 metara. Na zapadnoeuropskoj atlanskoj obali vremenski razmak između dvije plime iznosi 12 sati i 25 minuta, a na obalama Indokine nastaje samo jedna plima u 24 sata. Za ekonomičnu proizvodnju je potrebna minimalna visina od 7 metara. Procjenjuje se da na svijetu postoji oko 40 mjesta pogodnih za ugradnju plimnih elektrana. Činilo se da nema budućnosti za elektrane na plimu i oseku, međutim mnoga današnja tehnološka uznapredovanja i poboljšanja, kako u konstruktivnu smislu tako i u tehnološkom aspektu vezano za turbine, učinila su raspoloživost snage plime i oseke puno većom, a ekonomski i ekološki troškovi su spušteni na kompetitivnu razinu.
 
Zanimljivosti Uredi
Najveće morske mijene su na obalama najvećih oceana, ali ne svugdje, već samo u specifičnim područjima.
Najveća razlika između plime i oseke (16 metara) izmjerena je u zaljevu Fundy u pokrajini Nova Scotia u Kanadi premda se smatra da je u zaljevu Ungava u Quebecu ona još i veća, ali u razdoblju kad se vrše mjerenja taj zaljev je okovan ledom.
Područje Mediterana spada u područja s umjerenim morskim mijenama.
Područja Aljaske, Madagaskara, Novog Zelanda, istočne obale Kanade te zapadne obale Francuske i Velike Britanije područja su izraženih morskih mijena, toliko da one utječu na odvijanje pomorskog prometa.
Plima i oseka u Hrvatskoj Uredi
Hrvatska morska obala nalazi na području umjerenih plima i oseka; najveći raspon plime i oseke iznosi oko 1 metar pa ne utječe na život ljudi u većoj mjeri, premda se pokazalo da u razdobljima velike plime i uz određene vremenske uvjete, tj. niski tlak zraka te jak južni vjetar, može izazvati poprilične probleme kako u prometnom smislu tako i u materijalnoj šteti, jer je u tim uvjetima obalna razina u nekim naseljima niža od razine plimnog vala pa zbog toga dolazi do plavljenja obalnog područja, prometnica i objekata uz samu obalu, izbacivanja brodova, brodica i čamaca na obalu uz popriličnu štetu. Smatra se da takvi događaji nisu toliko učestali, tj. uvjeti za njih se stvore svakih pedesetak godina pa nema smisla prilagođavati život ljudi tim ekstremnim događajima. Zadnji slučaj ekstremno visokog plimnog vala na hrvatskoj obali Jadrana zabilježen je 1. prosinca 2008. godine, a prije toga 1929. godine.
 
U gospodarskom smislu plime i oseke na području hrvatske obale nisu pogodne za izgradnju elektrana na plimu i oseku. Na hrvatskoj obali u funkciji je mreža mareografa Hrvatskog hidrografskog instituta. Na web stranicama HHI-a aktivan je web servis koji prikazuje mjerene i prognozirane podatke.
 
Doprinos Ruđera Boškovića tumačenju plime i oseke Uredi
Bošković je u svom djelu Rasprava o plimi i oseci mora (1747.) opisao postupke proračunavanja najviše razine plime koje je osmislilo nekoliko znanstvenika prije njega. Dotada najbolji rezultat imao je Daniel Bernoulli.
No i Bernoulijevo je rješenje bilo približno jer je problem rješavao analitički a složenost jednadžbi ga je prisilila da primijeni nekoliko aproksimacija. Bošković je osmislio i u djelu pokazao geometrijski postupak kojim se rješenje moglo dobiti posve točno.[7]
 
Izvori Uredi
morske mijene, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
plima, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
oseka, [3] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
more, [4] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
Teorija plimnih oscilacija, [5] “Mala internet škola oceanografije", www.skola.gfz.hr, 2014.
Vladis Vujnović : "Astronomija", Školska knjiga, 1989.
Antonijela Bogutovac i Theodor Dürrigl, Plima i oseka, Leksikon Ruđera Boškovića str. 100-102 ISBN 978-953-268-020-1
Još pogledati Uredi
Elektrane na plimu i oseku
More
Ocean
Zaljev
Mjesec
Sunce
Zemlja
Mareograf
Vanjske poveznice Uredi
Mareografski e-Servis Hrvatskog hidrografskog instituta
Tablica izmjene plime i oseke – Split
Energetski potencijal izmjene plime i oseke
Iskorištavanje energije plime i oseke
Jednostavno objašnjenje
Jadran na najvišoj razini od 1929. godine
Hrvatski hidrografski institut – Split
Zadnji je put uređivala/uređivao suradnica/suradnik Mark7747 prije 3 mjeseca.
POVEZANE STRANICE
Plimne turbine
Plimna sila
Sizigij
ravna konfiguracija triju nebeskih tijela
 
 
Sadržaji se koriste u skladu s CC BY-SA 3.0 osim ako nije drukčije navedeno.
Zaštita privatnosti Uvjeti uporabeKlasični prikaz
 
== Razlozi pojavljivanja plime i oseke ==
Anonimni suradnik