Приливы, литораль - Физико-географическая характеристика Мирового океана - Биогеография бентали Мирового океана

На границе суши и воды в некоторых морях образуется литораль — зона, заливаемая во время прилива и осушаемая во время отлива. Хорошо известно, что образование приливов вызвано притяжением Луны и Солнца, причём приливообразующая сила Луны вдвое больше, чем Солнца. Поэтому на картинках в учебниках средней школы и популярной литературе приливы показана волна, двигающаяся за Луной. Такая картина — статическая теория приливов И. Ньютона (Рис. 5.23) справедлива только на планете, не имеющей суши, а сплошь покрытой океаном с глубиной, существенно превышающей существующую на Земле.

Рис. 5.23. Приливы по теории Ньютона.

Причём океан этот должен состоять не из воды, а из идеальной жидкости, лишённой внутреннего трения и инерции, а Луна должна вращаться вокруг Земли в плоскости экватора. Модель И. Ньютона игнорирует также силы, возникающие за счёт вращения Земли (т. е. в модели Луна и Солнце вращаются вокруг Земли, а не наоборот). Максимальная высота приливов согласно этой теории не превышает 0,8 м. Реальная ситуация весьма далека от условий модели И. Ньютона, поскольку на приливные действия влияет геоморфология и сила Кориолиса. Неудивительно, что наблюдаемые приливы обычно весьма отличаются от равновесных. Теория приливов довольно сложна, биологу, как правило, достаточно знать лишь некоторые феномены. Изложенные ниже гидрологические сведения взяты преимущественно из работ К.Т. Богданова (1975) и Б.А. Кагана и А.С. Монина (1978).

Приливы***** имеют форму стоячей волны******, причём в каждом водоёме, независимо от его величины (будь то Северное море или Тихий океан) укладывается не более двух её длин*******. Приливная волна по Земле движется не параллельно меридианам (как в теории И. Ньютона), а вращаясь вокруг амфидромических точек. Число точек зависит от размера бассейна, его глубины, конфигурации берегов и др. В Мировом океане имеется около десятка основных амфидромических точек с движением волны по часовой стрелке и примерно столько же — против часовой (Рис. 5.24, Рис. Ц14). В закрытых морях существуют собственные амфидромические точки, обычно две. В этих точках, располагающихся обычно в удалении от материков высота приливов равна нулю. Всё это делает невозможным предсказание времени прилива только на основе положения Луны и Солнца. С удалением от амфидромических точек высота приливов возрастает, но в целом высота даже сизигийных приливов редко где превышает 2 м. Лишь в немногих местах, где берега постепенно сужаются при одновременном уменьшении глубины, наблюдают гораздо более высокие приливы. Рекордная высота — 17 м — зарегистрирована в заливе Фанди на атлантическом побережье Северной Америки. Высокие приливы зарегистрированы на патагонском шельфе в устье реки Гальегос (14 м), в Магеллановом проливе (12,9 м), между Бретанью и Нормандией (12 м), в Бристольском заливе (11,5 м), в Гижигинской губе Охотского моря (11 м), у северных берегов Австралии (10,4 м), в Панамском и Калифорнийском заливах (9,6 м), Аравийском море (9,1 м), у берегов Кореи и Китая (до 8,8 м), в заливе Аляска (8,7 м). Во внутренних морях (Чёрное, Средиземное и др.) или морях, соединяющихся с океаном узкими мелководными проливами (Японское), приливы практически отсутствуют. Рассчетная величина М2 (высота прилива, вызванная Луной) показана на Рис. Ц14.

Рис. 5.24. Приливы (М2 — лунная составляющая) и амфидромические точки.

Точки, в которых сходятся линии — амфидромические точки, приливы в них незначительны или отсутствуют. Высота прилива в общем увеличивается с удалением от амфидромических точек (см. Рис. Ц14). Приливная волна вращается вокруг амфидромических точек в направлении, указанном стрелками. Каждая линия соответствует повороту волны в 30° (1/12 полной окружности), или разнице в 1 час. По: Ray (1999).

Поскольку приливы вызывает влияние Луны и Солнца, в тот момент, когда Луна и Солнце находятся на одной прямой, высота приливов максимальна (сизигийные приливы). А когда направления на Луну и Солнце максимально различаются, высота приливов минимальна (квадратурные приливы). Из-за неравенства лунных и солнечных суток интервалы между сизигийными (квадратурными) приливами непостоянны, а сизигийные и квадратурные приливы наступают не в момент полнолуния (новолуния), а на один-два дня позже.

По периодичности выделяют полусуточные и суточные приливы. При полусуточном в сутки происходит два чётко выраженных прилива, при суточном — один. Если приливы, происходящие в одни сутки, резко неравны, то говорят о неправильных полусуточных (суточная составляющая прилива от 0,5 до 2,0 полусуточной) или неправильных суточных приливах (суточная составляющая прилива от 2,0 до 4,0 полусуточной). Кроме того, в некоторых местах влияние локальных факторов (обычно — мелководий) столь велико, что приливы имеют иной характер, их называют аномальными. Для Атлантического океана характерны полусуточные приливы, для Тихого — неправильные полусуточные и суточные, для Индийского — неправильные полусуточные. Суточные приливы отмечены, главным образом, в отдельных полуизолированных или окраинных морях Тихого океана.

Высокая амплитуда приливов в общем увеличивает разнообразие биотопов, что, в конечном итоге, может способствовать существованию большего числа видов. Ширина литорали зависит от высоты прилива и угла наклона дна и может достигать километров, хотя обычно составляет первые десятки метров.

Сопоставимый по амплитудам с приливами-отливами эффект временного затопления суши обеспечивают сгоны и нагоны под действием ветров. В море Лаптевых (где отсутствуют выраженные приливы) современные следы действия штормовых волн во время нагонов были встречены на расстоянии в 20 км от берега вглубь суши (Попов, Совершаев, 1979), вертикальная зональность такой “литорали” не изучена, да и вряд ли она существует из-за эпизодичности и непредсказуемости нагонов.