Khí quyển và hải dương - Thủy Triều ppt

Khí quyển và hải dương Thủy Triều Sự dâng lên và rút xuống theo chu kỳ của nước biển dưới dạng nhịp được gọi là thủy triều là một trong số những hiện tượng tự nhiên ấn tượng nhất. Con người hiểu rõ thủy triều và ngạc nhiên trước nó từ lâu trước khi có bất cứ ai hiểu được nguyên nhân gây ra chúng. Người Trung Hoa cổ cho chúng là hơi thở của một con quái vật Trái đất khổng lồ. Theo tiểu thuyết saga của người Scandinavi thì Thor - vị thần của các Thế Lực Trên Trời - đã tạo ra thủy triều khi ông lần lượt thổi các khối nước của biển dâng lên, rồi sau đó để chúng rơi ngược trở lại. Mặc dù bí ẩn của thủy triều chưa hoàn toàn được giải thích, nhưng các nhà khoa học hiện nay có một ý niệm rõ ràng về việc chúng dâng lên như thế nào. Thêm vào đó, con người biết cách dự liệu các cơn thủy triều của đại dương khá chính xác và dự đoán thời gian dâng lên và rút xuống của chúng. Nhưng những cơn thủy triều thay đổi, như chúng vẫn thường thay đổi trong nhiều năm qua, đại diện cho một thế lực hùng mạnh của thiên nhiên - một thế lực mà các thủy thủ và cư dân ven biển phải luôn luôn tính đến. Lực kéo của Mặt trăng Thủy triều của đại dương là do sức hút trọng trường giữa Trái đất và hai thể ở trên trời - Mặt Trăng và Mặt trời - gây ra. Lớp vỏ cứng của Trái đất cũng bị đẩy và kéo bởi lực này, nhưng sự vận động quá nhỏ đến nỗi phải dùng đến các dụng cụ đặc biệt để phát hiện ra nó. Các hành tinh khác trong hệ mặt trời của chúng ta, cũng như các vì sao và các vật thể khác trên trời, cũng hút Trái đất và bị Trái đất hút lại. Nhưng những vật thể này vừa quá nhỏ cũng vừa quá xa để gây ảnh hưởng đáng kể đến biển. Khí quyển và hải dương Hiệu ứng thủy triều dâng của Mặt trời mạnh bằng một nửa hiệu ứng của Mặt Trăng, mặc dù khối lượng của Mặt trời lớn hơn khoảng 8 triệu lần. Theo luật vạn vật hấp dẫn của Newton, thì lực hút mà các thể khác nhau tác động đến một thể khác tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng, nhưng lại tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Mặt trời gần như cách Trái đất khoảng 150 triệu km. Mặt Trăng thì cách Trái đất khoảng 385km. Khoảng cách nhỏ hơn giữa Mặt Trăng và Trái đất bù lại khối lượng lớn hơn của Mặt trời. Do đó, nước đại dương phản ứng lại với lực hút trọng trường của Mặt Trăng nhiều nhất. Khi Mặt Trăng chiếu trực tiếp lên một điểm trên Trái đất, lực kéo của nó khiến cho nước ở đó dâng lên, tạo ra thủy triều cao, hay triều cao nhất. Khi nước bị hút về điểm này, thì nó lại rớt xuống ở những vùng khác, gây ra thủy triều thấp, hay triều ròng. Cùng lúc đó, có một sự dâng lên của nước trên mặt đối diện của Trái đất. Theo như một học thuyết được công nhận rộng rãi thì việc này xảy ra là do tác động của sức hút Mặt Trăng trên vỏ rắn của Trái đất trong vùng này lớn hơn trên nước (nước có khối lượng nhỏ hơn và xa Mặt Trăng hơn). Thạch quyển bị hút về phía Mặt Trăng, để lại nước vào lúc này là cách xa tâm Trái đất hơn. Dưới tác động quay tròn của Trái đất, một thời gian khoảng 24 tiếng 50 phút trôi qua giữa những lần dâng lên của Mặt Trăng - một khoảng thời gian gọi là ngày âm lịch (ngày mặt trăng). Nó dài hơn ngày dương lịch (ngày mặt trời) (khoảng 24 tiếng) là vì khi Trái đất xoay một lần trên trục của nó thì Mặt Trăng quay chầm chậm quanh nó theo cùng hướng. Sự quay tròn của Trái đất, khiến cho Mặt Trăng xuất hiện trên khắp những vùng khác nhau của hành tinh này vào ngày mặt trăng, gây ra sự nối tiếp của các đợt thủy triều. Sự nối tiếp của các đợt thủy triều cao và thấp không giống nhau tại những vùng khác nhau. Các kiểu thủy triều khá phức tạp, do chúng cũng bị tác động bởi nhiều Khí quyển và hải dương nhân tố, bao gồm cả địa lý của các địa khối ven biển và những điều kiện thời tiết thịnh hành. Triều cường và Triều kém Sự dâng lên và rút xuống theo chu kỳ của nước biển dưới dạng nhịp được gọi là thủy triều là một trong số những hiện tượng tự nhiên ấn tượng nhất. Con người hiểu rõ thủy triều và ngạc nhiên trước nó từ lâu trước khi có bất cứ ai hiểu được nguyên nhân gây ra chúng. Người Trung Hoa cổ cho chúng là hơi thở của một con quái vật Trái đất khổng lồ. Theo tiểu thuyết saga của người Scandinavi thì Thor - vị thần của các Thế Lực Trên Trời - đã tạo ra thủy triều khi ông lần lượt thổi các khối nước của biển dâng lên, rồi sau đó để chúng rơi ngược trở lại. Mặc dù bí ẩn của thủy triều chưa hoàn toàn được giải thích, nhưng các nhà khoa học hiện nay có một ý niệm rõ ràng về việc chúng dâng lên như thế nào. Thêm vào đó, con người biết cách dự liệu các cơn thủy triều của đại dương khá chính xác và dự đoán thời gian dâng lên và rút xuống của chúng. Nhưng những cơn thủy triều thay đổi, như chúng vẫn thường thay đổi trong nhiều năm qua, đại diện cho một thế lực hùng mạnh của thiên nhiên - một thế lực mà các thủy thủ và cư dân ven biển phải luôn luôn tính đến. Lực kéo của Mặt trăng Thủy triều của đại dương là do sức hút trọng trường giữa Trái đất và hai thể ở trên trời - Mặt Trăng và Mặt trời - gây ra. Lớp vỏ cứng của Trái đất cũng bị đẩy và kéo bởi lực này, nhưng sự vận động quá nhỏ đến nỗi phải dùng đến các dụng cụ đặc Khí quyển và hải dương biệt để phát hiện ra nó. Các hành tinh khác trong hệ mặt trời của chúng ta, cũng như các vì sao và các vật thể khác trên trời, cũng hút Trái đất và bị Trái đất hút lại. Nhưng những vật thể này vừa quá nhỏ cũng vừa quá xa để gây ảnh hưởng đáng kể đến biển. Hiệu ứng thủy triều dâng của Mặt trời mạnh bằng một nửa hiệu ứng của Mặt Trăng, mặc dù khối lượng của Mặt trời lớn hơn khoảng 8 triệu lần. Theo luật vạn vật hấp dẫn của Newton, thì lực hút mà các thể khác nhau tác động đến một thể khác tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng, nhưng lại tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Mặt trời gần như cách Trái đất khoảng 150 triệu km. Mặt Trăng thì cách Trái đất khoảng 385km. Khoảng cách nhỏ hơn giữa Mặt Trăng và Trái đất bù lại khối lượng lớn hơn của Mặt trời. Do đó, nước đại dương phản ứng lại với lực hút trọng trường của Mặt Trăng nhiều nhất. Khi Mặt Trăng chiếu trực tiếp lên một điểm trên Trái đất, lực kéo của nó khiến cho nước ở đó dâng lên, tạo ra thủy triều cao, hay triều cao nhất. Khi nước bị hút về điểm này, thì nó lại rớt xuống ở những vùng khác, gây ra thủy triều thấp, hay triều ròng. Cùng lúc đó, có một sự dâng lên của nước trên mặt đối diện của Trái đất. Theo như một học thuyết được công nhận rộng rãi thì việc này xảy ra là do tác động của sức hút Mặt Trăng trên vỏ rắn của Trái đất trong vùng này lớn hơn trên nước (nước có khối lượng nhỏ hơn và xa Mặt Trăng hơn). Thạch quyển bị hút về phía Mặt Trăng, để lại nước vào lúc này là cách xa tâm Trái đất hơn. Dưới tác động quay tròn của Trái đất, một thời gian khoảng 24 tiếng 50 phút trôi qua giữa những lần dâng lên của Mặt Trăng - một khoảng thời gian gọi là ngày âm lịch (ngày mặt trăng). Nó dài hơn ngày dương lịch (ngày mặt trời) (khoảng 24 tiếng) là vì khi Trái đất xoay một lần trên trục của nó thì Mặt Trăng quay chầm chậm quanh nó theo cùng hướng. Sự quay tròn của Trái đất, khiến cho Mặt Trăng Khí quyển và hải dương xuất hiện trên khắp những vùng khác nhau của hành tinh này vào ngày mặt trăng, gây ra sự nối tiếp của các đợt thủy triều. Sự nối tiếp của các đợt thủy triều cao và thấp không giống nhau tại những vùng khác nhau. Các kiểu thủy triều khá phức tạp, do chúng cũng bị tác động bởi nhiều nhân tố, bao gồm cả địa lý của các địa khối ven biển và những điều kiện thời tiết thịnh hành. Khí quyển và hải dương Ba loại Thủy Triều Căn cứ vào những nhân tốc ảnh hưởng đến thủy triều, không có gì ngạc nhiên khi có vài loại thủy triều. Các nhà khoa học xác định được ba loại thủy triều chính. Khi hai thủy triều cao gần bằng nhau xuất hiện vào mỗi ngày âm lịch, thì chúng được gọi là thủy triều bán nhật, hay nửa ngày. Thủy triều bán nhật xuất hiện phổ biến tại Đại Tây Dương. (Các thủy triều thấp cũng xuất hiện gần đó). Tại Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương, triều hỗn hợp xuất hiện thường xuyên hơn. Tại những vùng này, hai loại thủy triều cao ngày âm lịch này có thể bằng nhau trong khi các triều thấp rất khác nhau, hoặc ngược lại. Tại vịnh Mexico, biển Trung Quốc, và những vùng nước khác, thì triều nhật, hay triều ngày đêm, xuất hiện thường xuyên hơn. Ở đó, chỉ có một nhóm đáng kể các triều cao và thấp xuất hiện vào mỗi ngày. Nhóm thứ hai hầu như là biến mất. Do nhiều nhân tố tác động đến thủy triều, mà số lần được quan sát của triều cao không xảy ra khi Mặt Trăng mọc lên điểm cao nhất trên bầu trời, nhưng thay vào đó nó cho thấy một sự trễ đáng kể. Khoảng thời gian trôi qua giữa lúc Mặt Trăng cao nhất và lúc triều cao kế tiếp xuất hiện được gọi là khoảng cách giữa hai triều cao (khoảng trăng nước lớn). Nói chung, thủy triều lên xuống theo ngày âm lịch. Tại những nơi có triều bán nhật, thì khoảng cách triều là khoảng 6 tiếng, 12 phút giữa một triều cao và một triều thấp kế tiếp đó, và giữa một triều thấp và triều cao sau đó. Tuy nhiên, tại một số nơi thủy triều dường như phụ thuộc vào ngày dương lịch hơn là vào ngày âm lịch. Ví dụ như ở Tahiti, triều cao xáy ra vào khoảng giữa trưa và giữa đêm, triều thấp vào khoảng 6g sáng và 6g chiều. Các nhà khoa học tin rằng những kiểu thủy triều bất thường này xảy ra là do Tahiti nằm tại giao điểm của một lưu vực có các khối nước bị Mặt trăng làm cho dao Khí quyển và hải dương động. Do không có liên quan gì đến lực tạo thủy triều của Mặt Trăng tại vùng nút này, nên các khối nước chảy theo kiểu thủy triều do lực kéo Mặt trời gây ra. Triều vào tại các vùng cửa sông và các vịnh hẹp có thể bị biến đổi thành một bức tường nước cao ngất ngưởng và vận động nhanh về phía trước, gọi là triều lớn của sông. Có lẽ nổi tiếng nhất là triều lớn của con sông Qiantang tại Trung Quốc. Trong suốt đợt triều cường, những con sóng tiến có thể đạt đến độ cao 8m, và di chuyển với tốc độ hơn 20km/g. Các chủ thuyền cẩn thận đoán trước sự xuất hiện của bức tường nước cao ngất ngưởng này và chuyển tàu của họ ra khỏi đường đi của nó. Những cơn triều lớn nổi tiếng khác là những cơn triều của con sông Amazon tại Brazil, và vùng cửa sông Vevern tại Anh. Thủy triều đại dương hoạt động như một cái phanh hãm lại sự xoay vòng của Trái đất. Lực ma sát của chúng lên đáy đại dương, đặc biệt là tại những vùng nước cạn như biển Bering, lấy mất năng lượng quay của Trái đất. Sự mất mát này rất nhỏ - khoảng 0,00000000001% trên tổng năng lượng xoay của Trái đất. Tuy nhỏ, nhưng nó làm Trái đất quay chậm đi đủ để kéo dài ngày ra khoảng 0,001 giây mỗi thế kỷ. Cái tên sóng triều đôi khi sử dụng cho những cơn sóng có sức tàn phá - những con sóng hoàn toàn không phải do thủy triều tạo ra, mà là do động đất, sự phun trào của núi lửa, hay những cơn bão lớn tại biển gây ra. Những con sóng này được gọi là sóng thần. Khí quyển và hải dương Các dòng thủy triều Căn cứ vào những nhân tốc ảnh hưởng đến thủy triều, không có gì ngạc nhiên khi có vài loại thủy triều. Các nhà khoa học xác định được ba loại thủy triều chính. Khi hai thủy triều cao gần bằng nhau xuất hiện vào mỗi ngày âm lịch, thì chúng được gọi là thủy triều bán nhật, hay nửa ngày. Thủy triều bán nhật xuất hiện phổ biến tại Đại Tây Dương. (Các thủy triều thấp cũng xuất hiện gần đó). Tại Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương, triều hỗn hợp xuất hiện thường xuyên hơn. Tại những vùng này, hai loại thủy triều cao ngày âm lịch này có thể bằng nhau trong khi các triều thấp rất khác nhau, hoặc ngược lại. Tại vịnh Mexico, biển Trung Quốc, và những vùng nước khác, thì triều nhật, hay triều ngày đêm, xuất hiện thường xuyên hơn. Ở đó, chỉ có một nhóm đáng kể các triều cao và thấp xuất hiện vào mỗi ngày. Nhóm thứ hai hầu như là biến mất. Do nhiều nhân tố tác động đến thủy triều, mà số lần được quan sát của triều cao không xảy ra khi Mặt Trăng mọc lên điểm cao nhất trên bầu trời, nhưng thay vào đó nó cho thấy một sự trễ đáng kể. Khoảng thời gian trôi qua giữa lúc Mặt Trăng cao nhất và lúc triều cao kế tiếp xuất hiện được gọi là khoảng cách giữa hai triều cao (khoảng trăng nước lớn). Nói chung, thủy triều lên xuống theo ngày âm lịch. Tại những nơi có triều bán nhật, thì khoảng cách triều là khoảng 6 tiếng, 12 phút giữa một triều cao và một triều thấp kế tiếp đó, và giữa một triều thấp và triều cao sau đó. Tuy nhiên, tại một số nơi thủy triều dường như phụ thuộc vào ngày dương lịch hơn là vào ngày âm lịch. Ví dụ như ở Tahiti, triều cao xáy ra vào khoảng giữa trưa và giữa đêm, triều thấp vào khoảng 6g sáng và 6g chiều. Các nhà khoa học tin rằng những kiểu thủy triều bất thường này xảy ra là do Tahiti nằm tại giao điểm của một lưu vực có các khối nước bị Mặt trăng làm cho dao Khí quyển và hải dương động. Do không có liên quan gì đến lực tạo thủy triều của Mặt Trăng tại vùng nút này, nên các khối nước chảy theo kiểu thủy triều do lực kéo Mặt trời gây ra. Triều vào tại các vùng cửa sông và các vịnh hẹp có thể bị biến đổi thành một bức tường nước cao ngất ngưởng và vận động nhanh về phía trước, gọi là triều lớn của sông. Có lẽ nổi tiếng nhất là triều lớn của con sông Qiantang tại Trung Quốc. Trong suốt đợt triều cường, những con sóng tiến có thể đạt đến độ cao 8m, và di chuyển với tốc độ hơn 20km/g. Các chủ thuyền cẩn thận đoán trước sự xuất hiện của bức tường nước cao ngất ngưởng này và chuyển tàu của họ ra khỏi đường đi của nó. Những cơn triều lớn nổi tiếng khác là những cơn triều của con sông Amazon tại Brazil, và vùng cửa sông Vevern tại Anh. Thủy triều đại dương hoạt động như một cái phanh hãm lại sự xoay vòng của Trái đất. Lực ma sát của chúng lên đáy đại dương, đặc biệt là tại những vùng nước cạn như biển Bering, lấy mất năng lượng quay của Trái đất. Sự mất mát này rất nhỏ - khoảng 0,00000000001% trên tổng năng lượng xoay của Trái đất. Tuy nhỏ, nhưng nó làm Trái đất quay chậm đi đủ để kéo dài ngày ra khoảng 0,001 giây mỗi thế kỷ. Cái tên sóng triều đôi khi sử dụng cho những cơn sóng có sức tàn phá - những con sóng hoàn toàn không phải do thủy triều tạo ra, mà là do động đất, sự phun trào của núi lửa, hay những cơn bão lớn tại biển gây ra. Những con sóng này được gọi là sóng thần. Khí quyển và hải dương Đo đạc và dự đoán Một thiết bị đơn giản để đo đạc sự dâng lên và rút xuống của thủy triều là cọc đo thủy triều. Đó là một tấm ván, được ghép lại thành nhóm và được đóng thẳng đứng thành cọc, cảng, hay thành vách. Phần đỉnh của cọc đo thủy triều trải dài bên trên triều cao nhất, và đáy bên dưới triều thấp nhất. Thiết bị này có thể đo thủy triều khá chính xác tại những vùng bảo vệ (nơi có sóng nhỏ), nhưng lại không hiệu quả trên những bờ biển có sóng vỗ. Tại những nơi như vậy, người ta sử dụng máy ghi băng. Bằng cách sử dụng máy ghi băng, người ta treo một cái phao trong một cái giếng - một ống rộng đặt thẳng đứng trong nước với những khe hở bên dưới mức thấp nhất có thể lúc triều thấp. Một cuộn băng có đánh dấu thích hợp được gắn vào cái phao. Cuộn băng này đi qua một cái ròng rọc có đối trọng gắn ở đầu bên kia của nó. Bằng cách đọc nhãn dán trên cuộn băng, các nhà quan sát có thể đo được thủy triều. Nguyên lý tương tự ứng dụng trong một máy đo thủy triều tự động đạt chuẩn được Cục Khảo Sát Đại Dương Quốc Gia Hoa Kỳ sử dụng để ghi lại sự dâng lên và rút xuống của thủy triều. Trong trường hợp này, cáo phao đặt trong giếng được cột với một sợi dây kéo qua một cái ròng rọc và làm cho nó quay khi mực nước dâng lên hay hạ xuống. Ròng rọc được gắn vào một tay đòn bằng những sợi dây như những sợi dây của chân vịt. Khi ròng rọc quay, bộ phận quay trục cùng cây bút chì di chuyển dọc theo những sợi dây của chân vịt. Cây bút chì trên bộ phận quay trục vẽ nên một đường thẳng liên tục trên tờ giấy được bọc lại quanh một cái ròng rọc, ròng rọc này được một bộ máy điều khiển quay. Khi kiểm tra đường ghi trên tờ giấy, ta có được một bản [...].. .Khí quyển và hải dương ghi hoàn chỉnh của thủy triều Thủy triều cao và thủy triều thấp đều được ghi lại, như các mực nước hàng giờ Để dự đoán thủy triều chính xác, hầu hết các thủy thủ đều sử dụng Bảng Thủy Triều, một cuốn sách tay không thể thiếu được Cục Khảo Sát Đại Dương Quốc Gia Hoa Kỳ xuất bản mỗi năm Có một cuốn dành cho Thái Bình Dưong và Ấn Độ Dương, cuốn khác dành cho Đại Tây Dương Bảng Thủy. .. nước vào lúc 11h sáng là bao nhiêu tại một con kênh mà mực nước của triều thấp trung bình là 2,9m Có thể trả lời cho câu hỏi này bằng cách sử dụng một quy luật ngón tạy đơn giản quy luật 1-2 - 3-3 - 2-1 Quy luật này nói rằng, sau triều thấp, nước dâng lên 1/12 Khí quyển và hải dương trong tiếng đầu tiên, tăng lên 2/12 vào tiếng thứ 2, 3/12 vào tiếng thứ 3, 3/12 vào tiếng thứ 4, 2/12 vào tiếng thứ 5, và 1/12... phương như độ sâu của nước và địa dạng của bờ biển Có thể dự đoán độ cao tương đối của thủy triều tại bất cứ nơi nào và bất cứ lúc nào mà không cần có các bảng hay những thiết bị phức tạp Ví dụ, giả định rằng tờ báo địa phương nói rằng thủy triều thấp xuất hiện tại một vị trí xác định vào lúc 9h sáng, thủy triều cao tiếp theo sẽ xuất hiện vào lúc 3h15 chiều và độ cao của triều cao là 2,7m trên mực... nào trong khoảng thời gian xảy ra thủy triều cao và thấp Một người cũng có thể sử dụng các thiết bị kỹ thuật này để dự đoán thủy triều tại bất cứ nơi nào và bất cứ khi nào đã định sẵn Thiết bị mà Cục Khảo Sát Đại Dương Quốc Gia Hoa Kỳ sử dụng là một thiết bị phức tạp tự động liệt kê hơn 20 nhân tố ảnh hưởng đến thủy triều Nó có thể dự đoán thời gian và độ cao của thủy triều tại bất cứ địa điểm nào được... Đại Tây Dương Bảng Thủy Triều gồm có một danh sách liệt kê rất nhiều thời gian thủy triều cao hay thấp mỗi ngày trong năm, bảng này được phát có giới hạn cho một số trạm khảo sát dọc bờ biển Một bảng hỗ trợ cho phép tính toán thời gian và độ cao của thủy triều cao và thấp dành cho các trạm trung gian Một bảng khác cung cấp thông tin cần có để tính toán độ cao của thủy triều vào bất cứ lúc nào trong... thứ 5, và 1/12 váo tiếng thứ 6 Theo thuyết này thì nước dâng lên 0,23m trong khoảng từ 9h đến 10h sáng, và từ 10h đến 11h sáng dâng lên gấp 2 lần: 0,46m Do đó vào lúc 11h sáng, độ cao của nước tại con kênh sẽ là khoảng 3,4m - tương đương với độ cao của con kênh lúc triều thấp cộng thêm độ cao của nước vào lúc từ 9h đến 11h sáng . bản Khí quyển và hải dương ghi hoàn chỉnh của thủy triều. Thủy triều cao và thủy triều thấp đều được ghi lại, như các mực nước hàng giờ. Để dự đoán thủy triều chính xác, hầu hết các thủy. Khí quyển và hải dương Các dòng thủy triều Căn cứ vào những nhân tốc ảnh hưởng đến thủy triều, không có gì ngạc nhiên khi có vài loại thủy triều. Các nhà khoa học xác định được ba loại thủy. thần. Khí quyển và hải dương Đo đạc và dự đoán Một thiết bị đơn giản để đo đạc sự dâng lên và rút xuống của thủy triều là cọc đo thủy triều. Đó là một tấm ván, được ghép lại thành nhóm và được