KAS YRA POTVYNIAI IR ATOSLŪGIAI IR IŠ KUR JIE ATSIRANDA?

Kalbėdami apie potvynius ir atoslūgius, mes šiuos reiškinius paprastai siejame su vandenynais, nes jau senovėje žmonės atkreipė dėmesį į tai, kad vandenyno lygis krinta du kartus per parą, ir po kurio laiko pakyla ligi anksčiau buvusio lygio. Taip pat buvo pastebėta, kad šis tolygiai pasikartojantis kilimas ir kritimas turi kažkokį ryšį su Mėnulio fazėmis. Tik XVII šimtmetyje didysis anglų mokslininkas Niutonas išaiškino šio reiškinio prigimtį ir kodėl jis pasikartoja reguliariai. Niutonas įrodė, jog potvyniai ir atoslūgiai kyla dėl to, kad Mėnulis ir Saulė skirtinga jėga traukia kūnus, esančius Žemės paviršiuje ir jos gelmėse. Šis skirtumas atsiranda todėl, kad traukos jėga mažėja kartu su atstumu, vadinasi, kūnai, esantieji Žemės paviršiuje, atsuktame į Mėnulį arba į Saulę, yra jų traukiami stipriau, negu kūnai, esantieji Žemės viduje arba priešingoje pusėje.

Mėnulio masė yra maždaug 27 milijonus kartų mažesnė už Saulės masę, tuo tarpu Mėnulis yra keturis šimtus kartų arčiau Žemės. Bet potvynius sukelianti jėga, tiesiog proporcinga masėms, gali būti laikoma atvirkščiai proporcinga nutoltų kubui. Todėl mažo, arti esančio Mėnulio įtaka yra 2,2 karto didesnė, negu didžiulės, bet milžiniškai nutolusios Saulės įtaka. Taigi vykstančius potvynius sukelia dviem trečdaliais Mėnulis ir tik vienu trečdaliu Saulė.

Potvynio jėga atsiranda ne tik toje Žemės pusėje, kuri atgręžta į Mėnulį arba į Saulę, bet ir tiesiai priešingoje pusėje, veikiant išcentrinei jėgai, kuri yra lygi

Mėnulio arba Saulės traukos jėgai, tačiau kurios kryptis yra priešinga. Todėl Mėnulis, apsisukdamas aplink Žemę per 24 valandas 50 minučių, sukelia dvi potvynio bangas, kurių kiekviena apibėga visą Žemę. Lygiai tokias pat bangas sukelia ir Saulės trauka, bet čia ciklas įvyksta per parą — lygiai per 24 valandas. Jaunatyje ir pilnatyje Saulė, Žemė ir Mėnulis yra vienoje tiesiojoje. Tuo metu abi potvynių bangos susideda, ir potvyniai pasiekia didžiausią aukšti. Pirmoje ir paskutinėje Mėnulio fazėje potvyniai, atvirkščiai, yra mažiausi, nes tuo metu kampas tarp Saulės ir Mėnulio Žemės atžvilgiu sudaro 90°, ir tikrasis bangos aukštis yra lygus Saulės ir Mėnulio potvynių skirtumui. Potvynio bangos nepaliaujamai bėga aplink Žemę paskui Mėnulį dydis priklauso ne tik nuo šviesulių padėties.

Pavyzdžiui, prie vandenyno kranto potvynio banga paprastai yra pusantro arba dviejų metrų. Vidaus jūrose, kurias su vandenynais jungia siauri sąsiauriai, šios bangos nežymios, ir, pavyzdžiui, Baltijoje, Svinouisdėje, jūros lygiai tarp potvynio ir atoslūgio skiriasi vos 18 milimetrų. Užtat pleištinėse įlankose ir rytiniame vandenyno krante esančių upių žiotyse potvyniai siekia daugiau kaip 10 metrų aukščio. Pavyzdžiui, Bristolio kanale Anglijoje — 10-13 metrų, o Fundžio įlankoje (Atlanto vandenyno Kanados pakrantėje) — net 18 metrų.

Potvynių jėgos taip pat veikia kietą Žemės apvalkalą, deformuodamos jį. Šie „potvyniai” buvo išmatuoti labai jautriais gravimetrais (svorio jėgos matavimo prietaisais, naudojamais tiriant geologinę Žemės sandarą); pavyzdžiui, Maskvoje jie siekia 30-35 centimetrus.

Atmosferoje potvyniai reiškiasi nežymiais atmosferinio slėgio svyravimais, taip pat periodiniais aukštutinių atmosferos sluoksnių kai kurių savybių pakitimais.

Vandens judėjimas, kuris vyksta potvynių ir atoslūgių metu, sudaro energiją, kurios du trečdaliai priklauso nuo Mėnulio. Kadangi milžiniškos šios energijos atsargos yra neišsemiamos, tai ateityje žmogus galės ją pajungti, pavyzdžiui, darydamas sąsiauriuose užtvankas ir statydamas elektrines, kurios išnaudos potvynių ir atoslūgių metu vandens lygių skirtumą. Tokia elektrinė jau pradėta statyti Prancūzijoje.