밀물

조수는 달과 태양이 가하는 중력의 영향과 지구의 자전에 의해 일어나는 해수면의 상승과 하락이다.

지정된 로케일에 대해 Tid 테이블을 사용하여 예측 시간과 진폭(또는 "tidal range")을 찾을 수 있습니다.예측은 태양과 달의 정렬, 조수의 위상 및 진폭(심해의 조수 패턴), 바다의 양성계, 해안선과 근해 수심계(타이밍 참조)를 포함한 많은 요인에 의해 영향을 받는다.그러나 이는 예측일 뿐 실제 조수의 시간과 높이는 바람과 기압의 영향을 받는다.많은 해안선에서는 매일 만조와 간조가 거의 같은 반일조를 경험합니다.다른 지역은 매일 만조와 간조인 주간 조수가 있다."혼조(mixed treature)"는 세 번째 ^[1][2][a]정규 범주이다.

조수는 여러 가지 요인으로 인해 몇 시간에서 몇 년까지 시간에 따라 변화하며, 이는 일사부재란 간격을 결정합니다.정확한 기록을 위해 고정 관측소의 조수계가 시간 경과에 따른 수위를 측정합니다.게이지에서는 분 미만의 주기로 파동으로 인한 변동을 무시합니다.이러한 데이터는 보통 평균 ^[3]해수면이라고 불리는 기준(또는 기준) 수준과 비교된다.

조수는 일반적으로 단기 해수면 변동의 가장 큰 원천이지만, 해수면은 열팽창, 바람, 기압 변화로 인해 변화하기 쉬우며, 특히 얕은 바다와 해안 근처에서 폭풍 해일을 일으킨다.

조수 현상은 바다에 국한되지 않고 시간과 공간의 차이가 있는 중력장이 존재할 때마다 다른 시스템에서 발생할 수 있다.예를 들어, 지구의 단단한 부분의 모양은 조수의 움직임처럼 쉽게 보이지 않지만 지구의 조수에 의해 약간 영향을 받는다.

특성.

조류 변화는 두 가지 주요 단계를 통해 진행됩니다.

• 물은 간조라고 불리는 국지적 최소치에 도달하면서 떨어지는 것을 멈춘다.
• 물이 멈추면서 만조라고 불리는 국지적 최대치에 도달한다.

지역에 따라서는, 다음의 2개의 스테이지가 있습니다.

• 해수면은 몇 시간에 걸쳐 상승하여 조간대를 덮고 있다.
• 해수면이 몇 시간에 걸쳐 떨어져 조간대( ebb間大)가 드러난다.

조수에 의해 생성되는 진동류를 조류 또는 조류라고 한다.조류가 멈추는 순간을 썰물 또는 썰물이라고 한다.그 후 조수가 방향을 바꿔서 돌고 있다고 한다.썰물은 보통 만조나 저조 부근에서 발생하지만 썰물의 모멘트가 만조나 ^[4]저조 시와는 크게 다른 곳이 있다.

조수는 보통 반일(매일 두 개의 높은 물, 2 개의 낮은 물) 또는 1일(매일 1회의 조수 주기)입니다.특정 날짜에 두 개의 높은 물은 일반적으로 동일한 높이(일상 불평등)가 아닙니다. 즉, 높은 물과 낮은 밀물 표입니다.마찬가지로, 매일 두 개의 낮은 물은 더 높은 낮은 물과 더 낮은 물입니다.달이 ^[b]적도 위에 있을 때 일상의 불평등은 일정하지 않고 일반적으로 작다.

기준 수준

최고 수위부터 최저 수위까지 다음과 같은 기준 조수를 정의할 수 있다.

• 최고천문조(HAT) – 발생할 것으로 예측되는 최고조.기상 조건이 HAT에 추가 높이를 추가할 수 있습니다.
• 평균 고조수샘(MHWS) – 봄 조수의 2회 고조수의 평균.
• Mean High Water Naps(MHWN; 평균 고조수 낮잠) – 조수가 적은 날의 2회 고조조 평균.
• 평균 해수면(MSL) – 평균 해수면입니다.MSL은 장기간에 걸쳐 어느 장소에서나 일정합니다.
• Mean Low Water Naps(MLWN; 평균 저조) – 조수가 적은 날의 2회 간조 평균.
• 평균 저수원(MLWS) – 봄 조수의 2회 저조 평균.
• 최저 천문조(LAT) – 발생할 것으로 ^[6]예측되는 최저 조수.

조석 성분

조석 성분은 특정 기간 동안 조석 변화에 영향을 미치는 여러 가지 영향의 순 결과물이다.주요 구성 요소는 지구의 자전, 지구에 대한 달과 태양의 위치, 지구의 적도 위의 달의 고도, 그리고 수심계입니다.반나절 미만의 주기를 갖는 변화를 조화 성분이라고 합니다.반대로 일, 월 또는 년의 주기를 장기 구성요소라고 합니다.

조석력은 지구 전체에 영향을 미치지만, 고체 지구의 움직임은 불과 센티미터 정도 일어납니다.이와는 대조적으로, 대기는 훨씬 유동적이고 압축이 가능하기 때문에 외부 대기의 특정 저기압의 등고선 레벨의 의미에서 표면이 킬로미터만큼 이동한다.

주달 반일성분

대부분의 지역에서 가장 큰 성분은 M2 조석 성분 또는₂ M 조석 성분이라고도 하는 달 반일성이다.그것의 주기는 12시간 25.2분으로, 정확히 조수의 반나절이며, 이것은 한 달의 천정에서 다음 달의 천정을 분리하는 평균 시간이고, 따라서 지구가 달에 대해 한 바퀴 도는 데 필요한 시간이다.단순 조수시계가 이 성분을 추적합니다.달이 지구의 자전 방향과 같은 궤도를 돌기 때문에 달의 하루는 지구의 날보다 길다.이는 시계의 분침이 12:00에 시침을 교차한 후 약 1:05°(1:00가 아님)에 다시 교차하는 것과 유사합니다.

달은 지구가 자전하는 방향과 같은 방향으로 지구를 돌기 때문에 달이 하늘의 같은 위치로 돌아오기까지 하루 이상 (약 24시간 50분) 걸린다.이 시간 동안, 그것은 머리 위(계산)와 발 아래(각각 00:00와 12:00)를 한 번 통과했기 때문에, 많은 곳에서 가장 강한 조력 작용 기간은 위에서 언급한 약 12시간 25분이다.조수가 가장 높은 순간은 반드시 달이 천정이나 저점에 가장 가까울 때는 아니지만, 여전히 조수가 높은 시간 사이의 시간을 강제적으로 결정한다.

달이 만들어내는 중력장은 달과 거리가 멀어짐에 따라 약해지기 때문에 달을 마주하는 지구 쪽에서는 평균보다 약간 강한 힘을, 반대쪽에서는 약간 약한 힘을 발휘한다.따라서 달은 두 물체를 연결하는 선을 따라 지구를 약간 "끌어당기는" 경향이 있다.고체 지구는 약간 변형되지만, 유동적인 바닷물은 특히 수평으로 조력에 반응하여 훨씬 더 자유롭게 움직일 수 있습니다.

지구가 회전함에 따라, 지구 표면의 특정 지점에서 조력의 크기와 방향은 끊임없이 변화합니다; 비록 바다는 평형에 도달하지 않지만 – 조력이 일정하다면 최종적으로 도달하는 상태에 유체가 "따라잡을" 시간은 없습니다. - 그럼에도 불구하고 변화하는 조력은 리듬을 유발합니다.ic 해수면 높이의 변화.

높이가 다른 두 개의 만조(그리고 높이가 다른 두 개의 만조)^[8]가 매일 있을 때, 그 패턴을 혼합 반일조라고 합니다.

범위 변동: 스프링 및 니프

반일 범위(약 반나절 동안 높은 물과 낮은 물의 높이 차이)는 2주 주기로 변화한다.대략 한 달에 두 번, 태양, 달, 그리고 지구가 일직선을^[9] 형성할 때 초승달과 보름달 주위에서, 태양에 의한 조력은 달 때문에 그것을 강화한다.그 때 조수의 범위는 최대가 된다; 이것은 봄의 조수라고 불린다.계절의 이름을 따서 지은 것은 아니지만, 그 단어와 같이 "점프, 터짐, 솟아오름"이라는 뜻에서 유래했다.봄의 조수는 때때로 syzy ^[10]treads라고 불린다.

달이 1분위나 3분위일 때 태양과 달은 지구에서 볼 때 90° 떨어져 있고, 태양 조력은 달의 조력을 부분적으로 상쇄시킨다.달 주기의 이 지점들에서는 조수의 범위가 최소에 달하는데, 이것을 낮조 또는 낮조라고 한다."Neap"은 "힘이 없다"는 뜻의 앵글로 색슨어로, 포르드간즈 니프(힘이 ^[11]없는 채로 나아간다)에서처럼 말이다.Neap tides는 때때로 ^[10]직교조라고 불립니다.

봄철 조수는 평균보다 높은 수위, 평균보다 낮은 수위, 평균보다 짧은 수위, 그리고 평균보다 강한 조류가 발생한다.낮잠은 덜 극단적인 조수 상태를 초래한다.봄과 낮잠 사이에는 약 7일의 간격이 있다.

• 

  춘조:해와 달이 같은 면에 있다(0°)

• 

  Neap tread:해와 달은 90°

• 

  춘조:태양과 달의 반대쪽 면(180°)

• 

  Neap tread:해와 달은 270°

• 

  춘조:태양과 달이 같은 면에 있음(사이클 재시작)

달 거리

달과 지구를 가르는 거리의 변화 또한 조수에 영향을 미친다.달이 가장 가까울 때 근지점에서는 범위가 늘어나고 원지점에서는 범위가 축소됩니다.1년에 6, 8번 근지점은 초승달이나 보름달이 가장 큰 조수 범위를 가진 근지조류를 일으키는 것과 일치한다.근해 봄 조수의 높이와 달이 원점에 있을 때의 봄 조수의 차이는 위치에 따라 다르지만 1피트 정도 ^[12]더 높을 수 있다.

기타 구성 요소

여기에는 태양 중력 효과, 지구 적도와 자전축의 경사도(기울기), 달 궤도면의 기울기, 그리고 지구 태양 궤도의 타원 모양이 포함됩니다.

복합조(또는 오버라이드)는 두 ^[13]모파의 얕은 물 상호작용에서 발생한다.

위상 및 진폭

대부분의 지역에서 M 조석₂ 성분이 지배적이기 때문에, 조수의 단계나 위상은 만조 후 시간 단위로 표시되며, 유용한 개념이다.조석 단계는 또한 1조 주기당 360°로 도 단위로 측정된다.일정한 조위상의 선을 코티달 선이라고 하는데, 이는 지형도 상의 일정한 고도의 등고선과 유사하며, 플롯이 표시될 때 코티달 지도 또는 코티달 ^[16]차트를 형성한다.해안에서 바다로 뻗어나가는 동조선을 따라 높은 물이 동시에 도달하고, 동조선(및 조수상)이 해안을 따라 전진한다.반일 및 장상 성분은 만조로부터, 일주일은 최대 만조로부터 측정된다.이것과 그에 따른 논의는 단 하나의 조석 성분에만 정확히 들어맞습니다.

해안선으로 둘러싸인 원형 분지 모양의 바다의 경우, 동위선은 방사상으로 안쪽으로 향하며, 최종적으로 공통점인 양성점에서 만나야 한다.양성점은 조석 제로 운동으로 만족할 수 있는 높은 물과 낮은 물이 동시에 공존한다.(뉴질랜드, 아이슬란드, 마다가스카르 주변처럼 조수가 섬을 둘러싸고 있을 때 드문 예외가 발생합니다.)조석운동은 일반적으로 대륙 해안에서 멀어지는 것을 감소시키기 때문에, 동조선을 교차하는 것은 양면체 지점에서 0으로 감소하는 일정한 진폭(높은 물과 낮은 물 사이의 거리의 절반)의 등고선이 된다.반일조에서는 시계면의 중심과 거의 비슷하며, 시침은 저수동조선의 바로 반대쪽에 있는 고수동조선의 방향을 가리키고 있다.높은 물은 상승하는 동위선 방향으로 12시간마다 한 번씩 양면점 주위를 회전하며 소멸하는 동위선으로부터 멀어진다.코리올리 효과로 인한 이러한 회전은 남반구에서는 일반적으로 시계방향으로, 북반구에서는 시계반대방향으로 일어납니다.기준 조수의 위상과 동위상의 차이가 에폭이다.기준 조수는 그리니치 ^[17]자오선 경도 0°에서 측정된 육지 없는 지구의 가상의 구성 요소 "균형 조수"입니다.

북대서양에서는 동위체선이 반시계방향으로 순환하기 때문에 만조는 뉴욕항을 노퍽항보다 약 1시간 앞서 지나간다.해터라스 곶 남쪽의 조석력은 더 복잡하며, 북대서양 동위선을 근거로 신뢰할 수 있는 예측을 할 수 없다.

역사

조석 이론의 역사

조수 물리학에 대한 연구는 달의 중력에 의해 설명되는 매일 두 번의 조수의 존재와 함께 천체 역학의 초기 발전에 중요했다.나중에, 매일의 조수는 달과 태양의 중력의 상호작용에 의해 더 정확하게 설명되었다.

셀레우키아의 셀레우코스는 기원전 150년경 조수가 달에 의해 발생한다는 이론을 세웠다.수역에 대한 달의 영향은 프톨레마이오스의 ^[c]테트라비블로스에서도 언급되었다.

725 Bede의 De Temporum ratioe (The Calculing of Time)는 반일조와 달과 그 위상에 다양한 조수 높이의 현상을 연관시켰다.베디는 달이 ^[19]1시간 후에 뜨고 지는 것처럼 조수가 매일 4/5시간 늦게 올라가고 내려가는 것을 주목하는 것으로 시작한다.그는 계속해서 달이 두 달 동안 지구를 57바퀴 돌고 114번의 ^[20]조수가 있다고 강조한다.그리고 나서 베디는 한 달에 걸쳐 조수의 높이가 다르다는 것을 관찰한다.조수가 증가하는 것을 malinae, 조수가 감소하는 것을 malinae, 조수가 감소하는 것을 malinae라고 하며, 7일에서 8일 중 4일로 달을 나누어 malinae와 레돈이 ^[21]번갈아 나타난다.같은 구절에서 그는 또한 바람이 ^[21]조수를 막는 효과에 주목한다.베디는 또한 조수의 시간이 장소마다 다르다고 기록한다.Bede의 위치(Monkwearmouth)의 북쪽은 조수가 빠르며, 남쪽은 ^[22]조수가 빠릅니다.그는 "조수가 그곳에 도착했을 때 다른 [쇼어]를 범람시킬 수 있도록 이 해안들을 더욱 황폐하게 만든다"고 설명하면서 "여기서 조수의 상승을 알리는 달은 하늘의 이 4분의 1에서 멀리 떨어진 다른 지역으로 후퇴하는 신호를 보낸다"^[22]고 말했다.

중세 시대의 조류에 대한 이해는 주로 12세기부터 ^[23]라틴어 번역을 통해 이용 가능하게 된 이슬람 천문학자들에 의해 이루어졌다.Abu Ma'shar al-Balkhi (886년경)는 천문학의 그의 소개서에서 썰물과 밀물은 ^[23]달에 의해 발생한다고 가르쳤다.아부 마샤르는 바람과 달의 위상이 ^[23]조수에 미치는 영향에 대해 논의했다.12세기에 알 비트루지(d. bitruji, 1204년경)는 조수가 ^[23]하늘의 일반적인 순환에 의해 발생한다는 개념에 기여했습니다.

1608 De spiegheling der Evenvloet에서 Simon Stevin은 여전히 썰물과 홍수에 관한 많은 오해들을 일축했다.스테빈은 달의 흡인력이 조수의 원인이라고 주장하면서 간조, 홍수, 봄조, 썰물 등에 대해 명확한 표현을 하며 추가 연구가 ^[24][25]필요하다고 강조했다.

1609년 요하네스 케플러는 달의 중력이 ^[d]조수를 유발한다고 올바르게 주장했고, 그는 고대 관측과 상관관계를 바탕으로 했다.

Galileo Galilei는 그의 1632년 두 개의 주요 세계 체제에 관한 대화에서 조수에 대해 설명했습니다.그러나, 그가 조수의 원인을 지구의 태양 주위로의 움직임에 의한 물의 슬로싱 때문이라고 생각했기 때문에, 그 결과 이론은 틀렸다.그는 지구의 움직임에 대한 기계적 증거를 제공하기를 희망했다.그의 조석 이론의 가치는 논쟁의 여지가 있다.갈릴레오는 조수에 대한 케플러의 설명을 거절했다.

아이작 뉴턴 (1642–1727)은 조수를 천문 질량의 중력의 산물로 설명한 최초의 사람이다.조수에 대한 그의 설명은 프린키피아 (1687년)^[27][28]에 발표되었고 그의 만유인력 이론을 이용하여 조수 생성 ^[e]힘의 기원으로 달과 태양력을 설명했습니다.피에르 시몬 라플라스 이전의 뉴턴과 다른 사람들은 지구 ^[27]전체를 고르게 덮고 있는 비관성 바다에서 일어나는 조류를 설명하는 근사치를 제공하는 정적 시스템(균형 이론)의 관점에서 이 문제를 연구했습니다.조수 발생력(또는 그에 상응하는 잠재력)은 여전히 조수 이론과 관련이 있지만, 최종 결과로서가 아니라 중간량(강제 함수)으로서; 이론은 또한 적용된 힘에 대한 지구의 축적된 동적 조수 반응을 고려해야 하며, 그 반응은 바다의 깊이, 지구의 회전 및 기타에 의해 영향을 받습니다.인자를 지정합니다.^[29]

1740년, 파리의 아카데미 로얄 데 사이언스는 조류에 관한 최고의 이론 에세이에 상을 수여했다.다니엘 베르누이, 레온하르트 오일러, 콜린 맥로린, 앙투안 카발레리가 ^[30]공동 수상했다.

맥로린은 뉴턴의 이론을 사용하여 단일 변형 물체의 조력 아래 충분히 깊은 바다로 덮인 매끄러운 구체가 장축을 변형 물체로 향하는 프롤레이트 구상체(본질적으로 3차원 타원형)임을 보여주었다.맥로린은 운동에 대한 지구의 회전 효과에 대해 처음으로 썼다.오일러는 조력(수직보다 더 많은)의 수평 성분이 조류를 움직인다는 것을 깨달았다.1744년 장 르 욘드 달랑베르는 회전을 포함하지 않는 대기의 조석 방정식을 연구했다.

1770년 제임스 쿡의 바크 HMS 엔데버호는 그레이트 배리어 리프를 밟았다.실패한 다음 조류에서 그녀를 다시 끌어올리려는 시도가 있었지만, 그 뒤의 조류 때문에 그녀는 쉽게 회복되었다.그녀가 인데버 강 입구에서 수리를 받는 동안 7주 동안 조수를 관찰했다.조수는 낮에는 두 조수가 비슷했지만, 봄에는 아침에는 7피트(2.1m) 상승했지만 저녁에는 ^[31]9피트(2.7m) 상승했습니다.

Pierre-Simon Laplace는 바다의 수평 흐름을 수면 높이에 관련짓는 편미분 방정식의 체계를 공식화했는데, 이것은 수조에 대한 최초의 주요 역학 이론이다.라플라스 조석 방정식은 오늘날에도 여전히 사용되고 있다.제1대 켈빈 남작 윌리엄 톰슨은 켈빈 ^[32][33][34]파동으로 알려진 해안에서 발생하는 파동을 설명하는 해법을 허용하는 소용돌이성의 관점에서 라플레이스의 방정식을 다시 썼습니다.

켈빈과 앙리 푸앵카레를 포함한 다른 사람들은 라플라스의 이론을 더욱 발전시켰다.이러한 발전과 달의 움직임을 설명하는 E W 브라운의 달 이론을 바탕으로, 아서 토마스 두드슨은 1921년 조수^[35] 발생 가능성의 최초의 현대적 발전: 두드슨은 388개의 ^[36]조수 주파수를 구별했다.그의 방법 중 일부는 여전히 ^[37]사용되고 있다.

조수 관측 이력

예로부터, 조수의 관측과 논의는 정교하게 진행되어 처음에는 매일의 재발을 나타내고, 그 다음에는 해와 달의 조수의 관계를 나타낸다.피테아스는 기원전 325년경에 영국 군도를 여행했고 봄 조수를 달의 위상과 연관시킨 최초의 사람으로 보인다.

기원전 2세기에, 셀레우키아의 헬레니즘 천문학자 셀레우코스는 그의 태양중심 ^[38]이론을 뒷받침하기 위해 조수의 현상을 정확하게 묘사했다.그는 조수가 달에 의해 발생한다고 정확하게 이론을 세웠지만, 그는 그 상호작용이 편모에 의해 매개된다고 믿었다.그는 조수가 세계 각지에서 시간과 강도가 다르다는 것을 언급했다.Strabo (1.1.9)에 따르면, Seleucus는 조수를 달의 매력과 연결시킨 최초의 사람이고, 조수의 높이는 태양의 ^[39]상대적인 달의 위치에 따라 달라진다고 합니다.

플리니 대 플리니의 내추럴리스 히스토리아는 많은 조수 관측을 대조합니다. 예를 들어, 봄 조수는 초승달과 보름달 며칠 후(또는 그 이전)이고, 플리니 대 플리니가 현재 공상적으로 여겨지는 많은 관계들에 주목했지만, 춘분 무렵에 가장 높습니다.그의 지리학에서, 스트라보는 달이 적도면에서 가장 멀리 있을 때 페르시아만의 조수가 가장 큰 범위를 가졌다고 묘사했다.지중해 유역 조수의 진폭이 비교적 작음에도 불구하고 이 모든 것이 일어났다.(에우리푸스 해협과 메시나 해협을 통과하는 거센 물살이 아리스토텔레스를 곤혹스럽게 했다.)필로스트라투스는 티아나의 아폴로니우스의 생애 5권에서 조수에 대해 논했다.Philostratus는 달을 언급하지만, 조수를 "정령" 탓으로 돌린다.기원후 730년 경 유럽에서, 베드 수도사는 영국 제도의 한 해안의 조수가 다른 해안의 조수와 어떻게 일치하고 노섬브리아 해안을 따라 물이 차오르는 시간을 묘사했다.

중국의 첫 조수표는 서기 1056년에 주로 첸탕강의 유명한 조류를 보고자 하는 방문객들을 위해 기록되었다.영국의 최초의 조수표는 세인트루이스의 수도원장 존 월링포드의 것으로 알려져 있다.1213년 앨번스는 매일 48분 늦게, 템스강 하구는 런던 ^[40]상류보다 3시간 일찍 물이 차오르는 것을 근거로 들었다.

1614년 클로드 다베빌은 "Mission de la mission de pére capuccins en l'Isle de Maragnan et terres circonvoisines"라는 책을 출판했는데, 여기서 그는 투피남바 사람들이 유럽 ^[41]이전에 이미 달과 조수의 관계를 이해하고 있다고 폭로했다.

윌리엄 톰슨(켈빈 경)은 1867년부터 조석 기록에 대한 최초의 체계적인 조화 분석을 주도했다.주요 결과는 6개의 조화 시간 함수를 합산하기 위해 풀리 시스템을 사용하여 조수 예측 기계를 만드는 것이었습니다.이것은 위상 및 진폭을 조정하기 위해 기어와 체인을 재설정하여 "프로그래밍"되었습니다.비슷한 ^[42]기계들이 1960년대까지 사용되었다.

봄-네이프 사이클 전체에 대한 최초의 해수면 기록은 1831년 템즈 강 하구의 해군 부두에서 만들어졌다.1850년까지 많은 큰 항구에는 자동 조수계 관측소가 있었다.

존 러벅은 ^[43]1840년 영국, 아일랜드 및 인근 해안의 동조선을 최초로 지도화한 사람 중 한 명이었다.William ^[44]Hewell은 1836년에 거의 전지구적인 도표로 이 작업을 확장했다.이 지도를 일관되게 만들기 위해, 그는 조수의 상승과 하강이 없는 지역의 존재 가설을 세웠다.현재 알려진 것과 같이 그러한 양성소의 존재는 1840년 RN ^[45][46][32]윌리엄 휴잇 선장에 의해 북해에서의 신중한 수위에 의해 확인되었다.

물리

폭력

거대한 물체(지구, 이하)에 위치한 작은 입자에 거대한 물체(이하 달)가 만들어내는 조력(,力)은 달이 입자에 가하는 중력과 지구 질량의 중심에 위치할 경우 입자에 가해지는 중력의 벡터 차이입니다.

지구상에서 천체의 작용에 의한 중력은 지구까지의 거리의 제곱과 반비례하는 반면, 최대 조력력은 대략 ^[47]이 거리의 세제곱만큼 반비례한다.각 물체에 의해 야기되는 조력이 전체 중력과 동일하다면(대양뿐만 아니라 지구 전체가 이러한 물체에 자유 낙하하기 때문에 그렇지 않다) 다른 형태의 조력이 관찰될 것이다. 예를 들어, 달보다 태양에서 훨씬 더 강한 영향을 받는다.지구의 태양 중력은 달보다 평균 179배 더 강하지만, 태양이 지구로부터 평균 389배 더 멀리 떨어져 있기 때문에, 그 장 구배는 더 약하다.조력은 에 비례한다.

${\displaystyle {text{tidal force}}\proto {M}{d^{3}}\proto \rho \left({\frac {r}{d}}\right)^{3}}$

여기서 M은 천체의 질량, d는 천체의 거리, θ는 천체의 평균 밀도, r은 천체의 반지름이다.r/d 비율은 하늘에 있는 물체에 의해 좌우되는 각도와 관련이 있습니다.태양과 달의 지름이 사실상 동일하기 때문에 평균 밀도가 훨씬 낮고, 달의 46%밖에 되지 않기 때문에 태양의 조력은 달의 ^[f]조력보다 적다.좀 더 정확히 말하면, 달-지구 축을 따라 지구 표면에 있는 달 조력 가속도는 약 1.1 × 10⁻⁷ g이고, 태양-지구 축을 따라 지구 표면에 있는 태양 조력 가속도는 약 0.52 × 10⁻⁷ g이다. 여기서 g는 지구 ^[g]표면의 중력 가속도이다.다른 행성들의 영향은 지구로부터의 거리가 다양해짐에 따라 다양합니다.금성이 지구에 가장 가까울 때, 그 효과는 태양 효과의 0.000113배이다.다른 때에는 목성이나 화성이 가장 큰 영향을 미칠 수 있다.

바다의 표면은 지오이드라고 불리는 표면에 의해 근사되며, 이것은 회전에 의한 원심력뿐만 아니라 지구에 의해 가해지는 중력을 고려합니다.이제 달과 태양과 같은 거대한 외부 물체의 영향을 생각해보자.이 물체들은 거리에 따라 감소하는 강한 중력장을 가지고 있고 바다 표면이 지오이드에서 벗어나게 한다.그들은 한쪽은 달을 향해 부풀어 오르고 다른 한쪽은 달로부터 멀리 떨어져 있는 새로운 평형 해양 표면을 확립한다.이 모양에 상대적인 지구의 자전은 매일의 조수 순환을 일으킨다.바다의 표면은 이 평형 모양을 향해 끊임없이 변화하고 있지만 결코 도달하지 못하고 있습니다.해수면이 일직선이 아닐 때, 그것은 마치 해수면이 기울어져 물이 아래로 기울어지는 방향으로 가속하는 것과 같습니다.

평형

평형조는 육지가 없는 ^[48]지구를 가정한 이상적인 조류이다.그것은 유인하는 물체(달 또는 태양)를 향해 길게 뻗은 조수의 융기를 만들어 낼 것이다.그것은 몸에서 가장 가깝거나 가장 먼 수직 당김에 의한 것이 아니라 접선 또는 "추적" 조력에 의한 것이며, 이는 몸으로부터 약 45도에서 가장 강하며 수평 ^[h]조류를 발생시킨다.^{[i] [j][52]}

라플라스 조석 방정식

바다의 깊이는 수평 범위보다 훨씬 작다.따라서 조력 작용에 대한 반응은 다음과 같은 특징을 포함하는 라플라스 조력 방정식을 사용하여 모델링할 수 있다.

• 수직(또는 반경) 속도는 무시할 수 있으며 수직 전단도 없습니다. 이것은 시트 흐름입니다.
• 강제력은 수평(접선)일 뿐입니다.
• 코리올리 효과는 흐름 방향에 대해 측면으로 작용하고 속도에 비례하는 관성력(가성력)으로 나타납니다.
• 표면 높이의 변화율은 속도의 음의 편차에 깊이를 곱한 값에 비례합니다.수평 속도가 바다를 시트로 늘리거나 압축하면 부피가 각각 얇아지거나 두꺼워진다.

경계 조건은 해안선을 가로지르는 흐름이 없고 바닥이 자유 미끄러짐을 나타냅니다.

코리올리 효과(관입력)는 서쪽으로 적도를 향해 이동하고 적도에서 동쪽으로 이동하면서 해안에서 갇힌 파도를 일으킨다.마지막으로 점도와 유사한 소산항을 추가할 수 있다.

진폭 및 사이클 시간

달에 의해 일어나는 해양 조수의 이론적인 진폭은 가장 높은 지점에서 약 54cm(21인치)로, 바다가 균일한 깊이를 가지고 있고 육지가 없으며 지구가 달의 궤도에 맞춰 회전하고 있을 때 도달하는 진폭에 해당한다.태양은 마찬가지로 조수를 발생시키는데, 이론적인 진폭이 약 25cm(9.8인치)이고, 주기 시간은 12시간이다.봄 조수에서는 두 가지 효과가 서로 79cm(31인치)의 이론적인 수준에 추가되는 반면, 썰물에서는 이론적인 수준이 29cm(11인치)로 감소한다.지구의 태양과 달의 궤도는 타원형이기 때문에, 지구-태양과 지구-달의 거리에 따라 조석 진폭이 다소 변화합니다.이로 인해 달의 경우 약 ±18%, 태양의 경우 ±5%의 조력 및 이론적 진폭이 변화한다.만약 태양과 달이 둘 다 가장 가까운 위치에 있고 초승달에 정렬되어 있다면 이론상의 진폭이 93cm(37인치)에 이를 것이다.

실제 진폭은 깊이 변화와 대륙 장애물뿐만 아니라 바다를 가로지르는 파동 전파가 회전 주기와 같은 크기의 자연적인 주기를 가지고 있기 때문에 상당히 다릅니다: 만약 육지가 없다면, 긴 파장 표면 파동이 Equat를 따라 전파되려면 약 30시간이 걸릴 것입니다.또는 지구의 반바퀴를 돌고 있다(비교적으로, 지구의 암석권은 약 57분의 자연 주기를 가진다).바다의 바닥을 올리고 내리는 지구 조수와 조수의 중력 자체 흡인력은 둘 다 중요하고 조수에 대한 바다의 반응을 더욱 복잡하게 만든다.

소산

지구의 조석 진동은 평균 약 3.75테라와트의 ^[53]속도로 방산을 일으킨다.이러한 손실의 약 98%는 해양 조수에 의한 ^[54]것이다.유역 규모의 조수 흐름이 난류 소산을 경험하는 소규모 흐름을 유도할 때 산산이 발생합니다.이 조석 항력은 달에 토크를 만들어 각운동량을 서서히 궤도로 전달하고 지구-달 분리의 점진적인 증가를 일으킨다.지구의 동일한 토크와 반대 토크는 그에 상응하는 회전 속도를 감소시킵니다.따라서 지질학적 시간이 흐르면서 달은 지구에서 약 3.8센티미터(1.5인치)/년으로 후퇴하여 지구의 ^[k]낮이 길어집니다.낮의 길이는 지난 6억 년 동안 약 2시간 증가했다.감속률이 일정하다고 가정할 때, 이는 7천만 년 전에는 낮 길이가 연간 약 4일 더 짧아진 1% 정도였음을 의미한다.

배시메트리

해안선과 해저의 모양은 조수의 전파 방식을 바꾸므로 하늘에 있는 달의 위치에서 물이 차는 시간을 예측하는 단순하고 일반적인 규칙은 없다.수중 수심 및 해안선 형태와 같은 해안 특성은 개별 위치 특성이 조류 예측에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 실제 높은 수심과 높이는 해안 형태학의 조류 흐름에 대한 영향으로 인해 모델 예측과 다를 수 있다.그러나 특정 위치의 달 고도와 만조 또는 간조 시간(태음 간격) 사이의 관계는 같은 해안의 다른 지점에 대한 만조 또는 간조 시간과 마찬가지로 비교적 일정하고 예측 가능하다.예를 들어, 미국 버지니아 주 노퍽의 만조 현상은 예상대로 달이 바로 머리 위를 지나가기 약 2시간 30분 전에 발생한다.

육지와 해양 분지는 지구상에서 자유롭게 흐르는 물을 막는 장벽으로 작용하며, 다양한 모양과 크기가 조수의 크기에 영향을 미칩니다.그 결과, 조수 패턴은 다양합니다.예를 들어, 미국의 경우, 유럽의 대서양 연안처럼 동부 해안의 조수가 반일조를 이루는 반면, 서부 해안의 ^[56][57][58]조수는 혼합조를 이루는 경우가 많습니다.풍경에 대한 인간의 변화는 또한 국지적인 ^[59]조류를 크게 바꿀 수 있다.

관찰 및 예측

타이밍.

달과 태양에 의한 조력은 매우 긴 파도를 생성하며, 이는 동조도에 표시된 경로를 따라 바다 전체를 돌아다닌다.파도의 꼭대기가 항구에 도달한 시간은 항구에서 물이 차오르는 시간을 나타냅니다.파도가 바다를 일주하는 데 걸리는 시간은 달의 위상과 조수에 미치는 영향 사이에 지연이 있다는 것을 의미한다.예를 들어 북해의 봄과 낮잠은 초승달/보름달과 1/4달보다 이틀 늦다.이것은 밀물 ^[60][61]시대라고 불린다.

해양 해수계는 특정 해안 지점의 조수의 정확한 시간과 높이에 큰 영향을 미칩니다.캐나다 동부 해안의 펀디 만은 모양, 수심계, 대륙붕 ^[62]가장자리와의 거리 때문에 세계에서 가장 높은 조수를 가진 것으로 종종 언급된다.1998년 11월 펀디 만의 번트코트 헤드에서 측정된 최대 범위는 16.3m(53ft), 최고 예측 극단 범위는 17m(56ft)^[63][64]였다.2002년 3월 퀘벡 북부 운가바만의 리프 분지에서 실시한 유사한 측정 결과(측정 오차를 감안한 경우), 최대 범위는 16.2m(53ft), 최대 예측 극단값은 16.8m(55ft)^[63][64]였다.운가바 만과 펀디 만은 대륙붕 가장자리에서 비슷한 거리에 있지만, 운가바 만은 매년 약 4개월 동안만 팩얼음이 없는 반면 펀디 만은 거의 얼지 않습니다.

영국의 Southampton은 M과₂ M₄ 조석 성분 간의 상호작용으로 인해 이중으로 높은 물이 발생한다(^[65]주달의 얕은 물 표면).포틀랜드도 같은 이유로 두 배의 낮은 물이 있다.M조류는 영국₄ 남해안 전역에서 발견되지만, 그 영향은 와이트 섬과 포틀랜드 사이에서 가장 두드러집니다. 왜냐하면 이 지역에서 M조류가 가장₂ 낮기 때문입니다.

지중해와 발트해의 진동 양상은 천문학적인 강제 기간과 일치하지 않기 때문에, 가장 큰 조수는 대서양과의 좁은 연관성에 가깝습니다.멕시코만과 일본해에서도 같은 이유로 초소형 조수가 발생한다. 일본해호주 남부 해안과 같은 다른 곳에서는 인근 암피드롬의 존재로 인해 조수가 낮아질 수 있다.

분석.