Pływy morskie (przypływy i odpływy) – regularnie powtarzające się podnoszenie i opadanie poziomu wody w oceanie. Wywołuje je zjawisko pływowe, którego przyczyną są siły grawitacyjne Księżyca i Słońca[1][2].
Zmiana wysokości wody w danym miejscu jest spowodowana zmienną pozycją Słońca i Księżyca w stosunku do Ziemi, co jest połączone z rotacją Ziemi oraz batymetrią oceanów, mórz i estuariów. Efekt pływów może wystąpić także poza oceanami, wszędzie tam gdzie występuje pole grawitacyjne zmienne w czasie i przestrzeni. Najsilniejsze pływy (syzygijne) występują, gdy wpływy Słońca i Księżyca dodają się do siebie (tj. gdy Księżyc, Ziemia i Słońce znajdują się w linii prostej – w trakcie pełni oraz nowiu Księżyca). Natomiast gdy wpływ Słońca i Księżyca nie sumuje się (Księżyc, Ziemia i Słońce tworzą kąt prosty), pływy są najsłabsze (pływ kwadraturowy). Na podstawie długoletnich obserwacji oraz obliczeń astronomicznych wyznaczono czas i wielkość pływów dla wielu punktów na Ziemi (głównie niektórych portów). Wielkości te są podane w odpowiednich publikacjach, tzw. tablicach pływów, (ang.) Tide Tables. Z danych takich korzystają też specjalne programy komputerowe używane w żegludze.
Skutkiem pływów są oscylacyjne prądy nazywane prądami pływowymi, które są ważne przy nawigacji przybrzeżnej.
Przeciętny czas między kolejnymi przypływami wynosi 12 godzin i 27 minut i zależy od ukształtowania akwenu, a także pory roku oraz pory dnia, dlatego też nie da się wyznaczyć stałych godzin przypływu i odpływu w danym miejscu.
Zjawisko pływów zostało po raz pierwszy matematycznie opisane w 1687 roku przez Isaaca Newtona. Ponad pół wieku wcześniej – nie korzystając z wyrażeń matematycznych – pływy opisał Galileusz.
Spis treści |
Pływy w obszarze mórz śródlądowych np. Bałtyku są prawie niewidoczne. Jest to spowodowane brakiem szerokiego połączenia z oceanem światowym i mniejszą masą wody w znacznie płytszych od oceanów basenach. W obszarze południowego Bałtyku, gdzie głębokość nie przekracza 100 metrów, poziom wody podczas przypływu podnosi się zaledwie o centymetr. Wielkość amplitudy pływów jest natomiast znacznie większa w obszarze cieśnin duńskich, gdzie może sięgać 14 cm. Nieznaczne zwiększenie amplitudy pływów, do ponad 6 cm, stwierdzono także w części Zatoki Fińskiej[3], na szerokości której morze jest co najmniej dwukrotnie głębsze, ale i znacznie węższe. W wydawnictwach, które ukazały się dawniej można natomiast znaleźć informację, że wielkość tej amplitudy miałaby sięgać tam nawet pół metra.
Pływy morskie są powtarzającą się cyklicznie zmianą poziomu morza w następujących fazach:
W momencie, w którym poziom wody przestaje się obniżać, woda jest najspokojniejsza. Wówczas pływ zmienia kierunek i "zawraca". Zazwyczaj moment, w którym woda jest spokojna, występuje w okresie najwyższego bądź najniższego poziomu, ale istnieją także miejsca, w których zjawisko to występuje w innych momentach[4].
Różnica pomiędzy maksymalną wysokością wody podczas przypływu, a minimalną wysokością wody podczas odpływu to skok pływu (aktualny). Można określić także skok maksymalny – czyli różnice pomiędzy maksymalną wysokością wody wysokiej (pływ syzygijny), a minimalną wysokością wody niskiej.
Około 3-4 mld lat temu, tj. w czasie "młodości" Księżyca, znajdował się on dużo bliżej Ziemi, w odległości ok. 150 000 km (obecnie ok. 400 000 km). W związku z tym jego wpływ na naszą planetę był silniejszy niż obecnie. Powodowało to powstawanie znacznie wyższych niż obecnie pływów na powierzchni rodzących się na Ziemi pierwotnych oceanów. Wdzierająca się w ląd woda wydzierała luźny materiał mineralny, jak wielu uważa, tworząc środowisko umożliwiające powstanie tzw. "bulionu pierwotnego". Dlatego, wg założeń biologii ewolucyjnej, pływy przyczyniły się do powstania i rozwoju życia na Ziemi. Ponadto fala pływowa systematycznie spowalnia obrót Ziemi, wydłużając dobę. Szacuje się, że pierwotnie okres obrotu Ziemi mógł wynosić zaledwie 6 godzin. Zmiana wartości momentu pędu ruchu wirowego Ziemi idzie w parze ze stopniowym oddalaniem się Księżyca (wydłużaniem półosi jego orbity) tak, by całkowity moment pędu układu Ziemia-Księżyc pozostawał w pierwszym przybliżeniu stały. Należy pamiętać, że dokładna analiza tego procesu obejmuje także oddziaływanie pływowe na oceany Ziemi oraz układ Ziemia-Księżyc ze strony Słońca oraz innych planet.
| Miejsce | Akwen | Państwo | Wysokość pływu (m) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| średnio | pływ syzygijny (średnio) | największa zarejestrowana | |||
| Zatoka Fundy | Ocean Atlantycki | Kanada | 11,4 | 15,4 | 19,6 |
| Rio Gallegos | Ocean Atlantycki | Argentyna | 10,4 | 14,0 | 18,0 |
| Zatoka Frobisher | Cieśnina Davisa | Kanada | 10,1 | 13,6 | 17,4 |
| Rzeka Severn | Kanał Bristolski | Anglia | 9,7 | 13,1 | 16,8 |
| Port Granville | Kanał La Manche | Francja | 9,3 | 12,6 | 16,1 |
| Rzeka Koksoak | Zatoka Ungava | Kanada | 8,7 | 11,7 | 15,0 |
| Zatoka Penżyńska | Morze Ochockie | Rosja | 8,5 | 11,5 | 14,7 |
| Zatoka Collier | Ocean Indyjski | Australia | 8,1 | 11,0 | 14,0 |
| Port Bhaunagar | Morze Arabskie | Indie | 7,2 | 9,7 | 12,4 |
| Rzeka Kolorado | Zatoka Kalifornijska | Meksyk | 7,1 | 9,6 | 12,3 |
| Wyspa Maracá | Ocean Atlantycki | Brazylia | 6,7 | 9,1 | 11,7 |
