მიქცევა და მოქცევა

მიქცევა და მოქცევა — ოკეანის (ზღვის) დონის, ატმოსფერული წნევის, დედამიწის მყარი სხეულის დეფორმაციის პერიოდული რხევები, რომლებსაც მთვარისა და მზის მიზიდულობა განაპირობებს. ამ რხევებს მოკლედ უწოდებენ შესაბამისად ზღვის, ხმელეთის და ატმოსფერულ მოქცევებს.
სხვაობა იმ ძალებს შორის, რომლითაც იზიდავს მთვარე დედამიწის ცენტრიდან r მანძილით დაშორებულ ნაწილაკსა (ხმელეთის, წყლის ან ატმოსფეროს მასის ელემენტი) და დედამიწის ცენტრში მდებარე ამავე მასის მქონე ნაწილაკს, წარმოადგენს მოქცევის გამომწვევ ძალას, ანუ მოქცევით ძალას.
ამ ძალის სიდიდე პირდაპირპროპორციულია მთვარის მასისა, უკუპროპორციულია დედამიწიდან მთვარემდე მანძილის კუბისა და დამოკიდებულია მთვარის ზენიტურ მანძილზეც.
ანალოგიურად განისაზღვრება მზისიერი მოქცევის ძალა, რომელიც დედამიწიდან მზის დიდი დაშორების გამო საშუალოდ 2,2-ჯერ ნაკლებია მთვარისმიერ მოქცევის ძალაზე. დედამიწის ნებისმიერი წერტილისათვის მოქცევითი ძალები განუწყვეტლივ იცვლება დედამიწის ღერძული ბრუვის, მთვარისა და დედამიწის ორბიტულ მოძრაობათა და ამით გამოწვეული დედამიწის, მზისა და მთვარის ურთიერთგანლაგების ცვალებადობის გამო.
მოქცევითი ძალები შეიძლება წარმოდგენილ იქნეს მრავალი პერიოდული წევრის ჯამის სახით, რომელთა განსაზღვრა ხდება ცის მექანიკის საფუძველზე.
ეს ძალები ოთხ ტიპად იყოფა; სათანადო მიქცევა და მოქცევებია: გრძელპერიოდიანი (18, 6-წლიანი, ერთწლიანი, ნახევარწლიანი, ერთთვიანი, ორკვირიანი) მიქცევა და მოქცევები, რომელთა გამო პერიოდულად იცვლება დედამიწის შეკუმშულობა, მისი ინერციის პოლარული მომენტი და ბრუნვის კუთხური სიჩქარე; დღე-ღამური მიქცევა და მოქცევები, რომლებიც გამოწვეულია მთვარის ორბიტისა და ეკლიპტიკის დახრით ეკვატორის სიბრტყის მიმართ. ამათგან მთავარია მთვარისმიერი (პერიოდი 25, 8 სთ) და მთვარე-მზისიერი (23, 9 სთ) ტალღები; ნახევარდღეღამური მიქცევა და მოქცევები, რომელთა შორის ძირითადია მთვარისმიერი (პერიოდი 12,4 სთ) და მზისიერი (12 სთ) ტალღები; მოკლე მიქცევა და მოქცევები, რომელთა ტალღების პერიოდები 1/3 დღ-ღ ან უფრო მცირეა.
ზღვის მიქცევა და მოქცევა მოქცევითი ძალების ცვლილებები იწვევს სიმძიმის ძალის სიდიდისა და შვეულის მიმართულების ცვლილებებს. ამ ძალების გავლენით ოკეანის ზედაპირი მიისწრაფვის დაიკავოს შვეულის მიმართულებისადმი პერპენდიკულარული მდებარეობა.
დედამიწა მთლიანად ოკეანით რომ ყოფილიყო დაფარული და წყლის მასები ასწრებდნენ წონასწორული მდგომარეობის მიღწევას,
მაშინ მთვარის (ასევე მზის) გავლენით ოკეანის სფერული ზედაპირი მიიღებდა წაგრძელებული ელიფსოიდის ფორმას, რომლის უდიდესი ღერძი მთვარისაკენ (სათანადოდ მზისაკენ) იქნებოდა მიმართული, ხოლო წყლის დონე აიწევ-დაიწეოდა 0,5 მ-ით.
სინამდვილეში მოქცევების სიდიდისა და ხასიათის დასადგენად, გარდა დედამიწის, მთვარისა და მზის ურთიერთმდებარეობისა, მნიშვნელობა აქვს,
აგრეთვე, გეოგრაფიულ განედს, ოკეანის სიღრმეს, ნაპირების მოხაზულობას, ფსკერის რელიეფს და სხვ.
ოკეანოლოგიაში გამოიყოფა ძირითადად 3 ტიპის მიქცევა და მოქცევა: ნახევარდღეღამური — მთვარისმიერი დღე-ღამის განმავლობაში ორ-ორჯერ შეიმჩნევა წყლის დონის მაქსიმალური აწევა (მაღალი წყალი) და დაწევა (დაბალი წყალი); დღეღამური — თითოჯერ არის მაღალი და დაბალი წყალი და შერეული. ამ უკანასკნელში გამოიყოფა არასწორი (არაწესიერი) ნახევარდღეღამური და არასწოორი (არაწესიერი) დღეღამური მიქცევა და მოქცევები.
ყველაზე უფრო გავრცელებულია არასწორი ნახევარდღეღამური (მთვარისმიერი დღე-ღამის განმავლობაში ორ-ორჯერ არის მაღალი და დაბალი წყალი განსხვავებული სიმაღლითა და პერიოდით) და ნახევარდღეღამური მიქცევა და მოქცევები. ოკეანეში, კონტინენტებიდან დაშორებით, მოქცევის სიმაღლე 1 მ აღწევს, ხოლო ნაპირებთან მნიშვნელოვნად მატულობს (მაგ.: ფანდის ყურეში 18 მეტრამდეა).
ხმელეთის მიქცევა და მოქცევა მოქცევითი ძალები იწვევს დედამიწის დეფორმაციებსაც, რომელთაც დედამიწისეული ანუ დრეკადი მოქცევები ეწოდება. მათ გამო, ხმელეთის ზედაპირის ვერტიკალურმა გადაადგილებებმა შეიძლება მიაღწიოს 50 სმ, ხოლო ჰორიზონტულმა — 5 სმ, შვეული ხაზის გადახრებმა — 0,01-ს.
მოქცევების სიდიდე დამოკიდებულია დედამიწის შინაგან აგებულებაზე; ამიტომ მათზე დაკვირვებები საშუალებას იძლევა შესწავლილ იქნეს ეს პრობლემა. სათანადო თეორია დამუშავებულია გ. ტაკეუტის, ჰ. ჯეფრიზისა და რ. ვისენტის მიერ. დეტალურად დაამუშავა მ. მოლოდენსკიმ.
ატმოსფერული მოქცევა და მიქცევა ატმოსფეროში დედამიწის ზედაპირთან ხდება წნევის მცირე ცვლილებები დღე-ღამური, ხოლო შედარებით ინტენსიური ცვლილებანი — ნახევარდღეღამური პერიპოდებით, ჰაერის ტემპერატურის დღეღამურ რყევასთან ერთად. ეს ეფექტი მაქსიმალურია ტროპიკულ სარტყელში. ატმოსფეროში მზისიერი მიქცევა და მოქცევა მთავისმიერზე უფრო ძლიერია, რადგანაც ატმოსფერული მიქცევა და მოქცევები, რომელთა პერიოდი ნახევარი მზისიერი დღე-ღამეა, ძირითადად გამოწვეულია მზის არა გრავიტაციული, არამედ თერმული მოქმედებით. სახელდობრ, სტრატოსფეროში მზის ულტრაიისფერი რადიაციის ოზონის მიერ შთანთქმა იწვევს ატმოსფეროს ამ ფენების გახურებას, რაც წარმოშობს წნევის, ტემპერატურის, სიმკვრივის, ქარის სიჩქარის პერიოდულ რყევას დღეღამური, ნახევარდღეღამური და ა.შ. პერიოდებით.
დღე-ღამური რხევების უმეტესობა ნახევარდღეღამურისაგან განსხვავებით არ ვრცელდება დედამიწამდე, რის გამო დედამიწის ზედაპირთან ატმოსფერული წნევის დღე-ღამური ცვალებადობა უმნიშვნელოა, ნახევარდღეღამური კი გაცილებით საგრძნობი. მიქცევა და მოქცევა იწვევს დედამიწის ღერძული ბრუნვის პერიოდის, მთვარე-დედამიწის მანძილისა და მთვარის ორბიტის ნელ ცვლილებებს. როგორც ვარაუდობენ, მიქცევა და მოქცევებითაა განპირობებული ისიც, რომ მთვარე მუდამ ერთი მხარითაა მოქცეული დედამიწისაკენ.
1775 წელს პიერ ლაპლასმა ჰიდრომექანიკის ძირითადი განტოლებების გამოყენებით შექმნა მიქცევისა და მოქცევის დინამიკური თეორია, რომლის საშუალებით შესაძლებელი გახდა ზღვებსა და ოკეანეებში მოქცევითი ტალღების გავრცელების გაანგარიშება.
ლიტერატურა
ხარაძე ე., ასტრონომიის საფუძვლები [ტ] 1 თბ., 1971;
Werner Kumm: Gezeitenkunde. 2. Auflage. Bielefeld: Delius Klasing Verlag, 1996. ISBN 3-87412-141-0
Günther Sager: Mensch und Gezeiten: Wechselwirkungen in zwei Jahrtausenden. Köln: Deubner, 1988. ISBN 3-7614-1071-9
Jean-Claude Stotzer: Die Darstellung der Gezeiten auf alten Karten. In: Cartographica Helvetica Heft 24 (2001) S. 29–35
John M. Dow: Ocean tides and tectonic plate motions from Lageos München: Beck, 1988. ISBN 3-7696-9392-2 [Englisch]
Bruce B. Parker: Tidal hydrodynamics. New York: Wiley, 1991. ISBN 0-471-51498-5 [Englisch]
Paul Melchior: The tides of the planet earth. Oxford: Pergamon Press, 1978. ISBN 0-08-022047-9 [Englisch]
David E. Cartwright: Tides – a scientific history. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1999. ISBN 0-521-62145-3 [Englisch]
Щулейкин В. В. Физика моря. М.:Изд-во «Наука»,Отделение наук о Земле АН СССР 1967.
რესურსები ინტერნეტში
150 Years of Tides on the Western Coast: The Longest Series of Tidal Observations in the Americas NOAA (2004).
Eugene I. Butikov: A dynamical picture of the ocean tides
Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences MIT Open Courseware; Ch 8 §3
Myths about Gravity and Tides by Mikolaj Sawicki (2005).
Ocean Motion: Open-Ocean Tides
Oceanography: tides by J. Floor Anthoni (2000).
Our Restless Tides: NOAA's practical & short introduction to tides.
Tidal Misconceptions by Donald E. Simanek.
Tides and centrifugal force: Why the centrifugal force does not explain the tide's opposite lobe (with nice animations).
ჰიდროლოგია
ოკეანოლოგია
პლანეტოლოგია
გეოფიზიკა