«Время и прилив не ждут никого». Это их общее свойство, недаром в английском языке слово «прилив» происходит от слова «время». Во всяком случае, они подчиняются одним и тем же законам, хотя на первый взгляд эти законы озадачивают.
Чтобы понять простейшее проявление влияния самой Земли на поведение приливов, обратимся к географии наших материков и океанов. Ранее мы установили, что вследствие гравитационного воздействия Земли на Луну последней труднее поднимать воды океанов, и поэтому движение, создаваемое лунными приливами, как правило, горизонтально. В открытом море это горизонтальное движение охватывает большую площадь, и здесь мы наблюдаем очень незначительные колебания. Но суша образует преграду этому движению. Мели, а кое-где выступы суши встречают приходящую приливную волну поднятием дна. Воде некуда деться, и высота прилива увеличивается. Поэтому именно у побережий приливы проявляются во всей своей мощи.
В бухту Мон-Сен-Мишель у побережья Бретани, где дно очень постепенно понижается в сторону моря на протяжении 18 км, прилив врывается со скоростью бегущего человека, вздымаясь вверх почти на 12 м. То же самое происходит в Бенгальском заливе и у многих побережий, где дно понижается постепенно.
Подобным образом, когда фронт приливной волны приближается к суживающемуся углублению в береговой черте, берег как бы сдавливает приливную волну с боков, и, поскольку это мешает ее продвижению вперед, она стремится вверх, отчего уровень полной воды значительно увеличивается. Так бывает, например, в заливе Фанди, где прилив попадает в суживающуюся плоскую воронку, так что в некоторых точках вершины залива уровень воды поднимается до поразительно больших высот – 15 м и более.
Однако, если вы посмотрите на глобус, то увидите, что географические точки, в которых приливы достигают наибольшей высоты, заметно различаются по широте, что опровергает одно из утверждений, а именно, что высота приливов уменьшается по мере приближения к полюсам. То же самое справедливо для приливов малой высоты у некоторых побережий. Причиной тому – другой фактор земного происхождения – собственные колебания бассейнов.
Собственные колебания океанских бассейнов
Не так-то просто понять, что такое собственное колебание. Тем не менее нам необходимо уяснить смысл этого понятия. В противном случае мы не поймем, что такое приливы.
Буквально колебание означает «движение то вперед, то назад или то вверх, то вниз». Что такое колебание в приложении к океанографии, можно проиллюстрировать следующим классическим примером.
Возьмите обычный таз для мытья посуды и налейте в него воду. Наклоните или потрясите его. Вода в тазу начнет раскачиваться, и ее движение будет напоминать качание маятника. Движение это будет продолжаться в определенном ритме и с определенной длиной волны еще долго после устранения первоначального импульса. Когда волнение наконец успокоится, попробуйте наклонить или толкнуть таз точно так же, как и в первый раз, и вся картина движения воды повторится в том же точно ритме и с той же длиной волны. Вы также заметите, что вода поднимается выше всего по краям таза, а в центре его остается неподвижной. Здесь приходит в голову простая аналогия с детскими качелями, когда доска высоко взлетает и низко опускается по краям, а в середине неподвижна. А теперь повторите этот опыт с каким-нибудь меньшим, но более глубоким сосудом. Произойдет то же самое: вода будет раскачиваться назад и вперед в одном и том же ритме. Но в меньшем резервуаре движение быстрее – формирующимся волнам приходится проделывать меньший путь, – и вы обнаружите значительные различия колебаний в двух разных сосудах.
Итак, из наших несложных опытов мы можем заключить, что в каждом водном бассейне существует собственный установившийся ритм колебаний и почти неподвижный центр, или «узел», колебаний. Это – «собственный период колебаний», называемый также «тоном», по аналогии с гитарной струной, продолжающей вибрировать на одной ноте, т. е. одной звуковой волне, еще долго после того, как ее задели.
Наши наблюдения за поведением воды в небольшом сосуде мы можем применить к приливам. Приливы постоянно тревожат и приводят в движение воды океанов. И каждый водный бассейн имеет свой собственный период колебаний, свой особый тон. Возвращаясь к нашему эксперименту, мы можем сравнить наш больший сосуд с Северной Атлантикой, а меньший – с Мексиканским заливом. И представьте теперь себе, как непрерывно раскачивается вода в каждом из этих водоемов в ритме, характерном для размеров и глубины каждого из них.
