Почему M2 и S2 обе полусуточные, но разные?

S2 привязана к солнечным суткам (период 12 ч). M2 следует Луне относительно вращения Земли (около 12,42 ч). Медленный уход фазы даёт сизигийно-квадратурные биения.

Почему сизигийный прилив больше квадратурного?

Когда M2 и S2 почти в фазе, полусуточные составляющие складываются и суточный размах растёт (сизигия). Примерно через неделю они ближе к противофазе — квадратурный прилив.

Что такое суточное неравенство?

Суточные составляющие K1 и O1 делают соседние полные и малые воды разными. Это особенно заметно в районах смешанных приливов.

Насколько реалистична амфидромическая карта?

Только качественно. Реальные системы зависят от формы бассейна, силы Кориолиса, шельфа, трения и резонанса. Рисунок показывает вращение фазы без решения уравнений мелкой воды.

Приливные составляющие и биения

Сумма гармоник M2, S2, K1 и O1: сизигийно-квадратурный цикл, суточное неравенство и схема амфидромической фазы.

Приливные составляющие

M2 лунная полусуточная ампл.0.8 m

S2 солнечная полусуточная ампл.0.35 m

K1 лунно-солнечная суточная ампл.0.18 m

O1 лунная суточная ампл.0.12 m

Фаза S2 относительно M20°

Фаза суточных80°

Время на карте2.5 d

Рост амплитуды от узла0.75

η(t)=Σ A_i cos(2πt/T_i−φ_i). M2 и S2 имеют близкие полусуточные периоды, поэтому их векторная сумма даёт spring-neap биения; K1 и O1 добавляют суточное неравенство.

Измеренные величины

η в момент карты0.81m

Макс. размах за 30 дней2.57m

Период spring-neap14.77d

Амплитуда M2+S2 сейчас1.15m

Индекс суточного неравенства0.20

Графики

О модели

Прилив — гармоническая сумма η(t) = Σ A_i cos(2πt/T_i − φ_i). Оставлены четыре волны: M2 (главная лунная полусуточная, 12,4206 ч), S2 (солнечная полусуточная, 12 ч), K1 (лунно-солнечная суточная) и O1 (лунная суточная). Близкие частоты M2 и S2 дают медленную модуляцию с периодом около 14,77 суток — сизигийно-квадратурный цикл. K1 и O1 добавляют суточное неравенство: соседние полные и малые воды различаются. Карта — схема амфидромической точки: фаза M2 вращается вокруг почти нулевой амплитуды. Это учебная гармоническая модель, не прогноз местного прилива.

Для кого: Океанология и прибрежная инженерия: гармонический анализ прилива, сизигийно-квадратурный цикл.

Ключевые понятия

приливные гармоники
M2
S2
сизигийно-квадратурный цикл
суточное неравенство
амфидромическая точка
гармонический анализ

Как это работает

Высота η(t) = Σ A_i cos(2πt/T_i − φ_i) для гармоник M2, S2, K1 и O1. Близкие периоды M2 ≈ 12,42 ч и S2 = 12 ч дают сизигийно-квадратурное биение около 14,77 суток; K1 и O1 создают суточное неравенство. На карте — схема амфидромической точки, вокруг которой вращается фаза.

Основные формулы

η(t) = Σ A_i cos(2πt/T_i − φ_i), i = M2,S2,K1,O1

T_spring-neap = 1 / |1/T_S2 − 1/T_M2| ≈ 14.77 суток

Часто задаваемые вопросы

Почему M2 и S2 обе полусуточные, но разные?: S2 привязана к солнечным суткам (период 12 ч). M2 следует Луне относительно вращения Земли (около 12,42 ч). Медленный уход фазы даёт сизигийно-квадратурные биения.
Почему сизигийный прилив больше квадратурного?: Когда M2 и S2 почти в фазе, полусуточные составляющие складываются и суточный размах растёт (сизигия). Примерно через неделю они ближе к противофазе — квадратурный прилив.
Что такое суточное неравенство?: Суточные составляющие K1 и O1 делают соседние полные и малые воды разными. Это особенно заметно в районах смешанных приливов.
Насколько реалистична амфидромическая карта?: Только качественно. Реальные системы зависят от формы бассейна, силы Кориолиса, шельфа, трения и резонанса. Рисунок показывает вращение фазы без решения уравнений мелкой воды.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 37 в «Волны и звук».

Вся категория →

НовоеШкольные