1.Narysowa krzyw pywu: pdobowego, dobowego i mieszanego.*HHW - wysza woda wysoka*LHW - nisza woda wysoka*HLW wysza woda niska*LLW nisza woda niskaTe oznaczenia wystpuj przy nierwnych wysokociach dwch kolejnych wysokich i dwch niskich wd pywu, Pywu mieszanego.- tP czas trwania przypywu, przedzia czasu midzy nisk wod i nastpujc po niej wod wysok- tO czas trwania odpywu, przedzia czasu midzy wysok wod i nastpujc za ni wod nisk- okres to przedzia czasu midzy dwiema kolejnymi wysokimi lub niskimi wodami- przypyw, wznoszenie si poziomu wody od LLW do HHW lub od HLW do LHW- odpyw, opadania poziomu wody od HHW do HLW lub od LHW do LLW- skok pywu, rnica wysokoci wody wysokiej oraz niskiej- hP skok przypywu, rnica midzy wysokoci wody wysokiej a wysokoci poprzedzajcej wody niskiej- hO skok odpywu, rnica midzy wysokoci wody wysokiej, a wysokoci nastpujcej pniej wody niskiej- SP redni poziom przypywu- SO redni poziom odpywu2. Zero mapy (chart datum; CD) to poziom dobrany tak aby gbokoci podane na mapie nie byy nizsze od wystpujcych w rzeczywistoci, wiec gbokoci na mapie sa glebokosciami najmniejszymi jakie mona spotkac w danym rejonie. Ogolnie przyjto ze zerem mapy powinien by taki poziom morza powyej ktrego woda niska syzygijna nie opada. To rowniez taki poziom morza aby prawdopodobiestwo pojawienia si gbokoci mniejszych od naniesionych na mapie byo minimalne. *na akwenach bezpywowych (skok poniej 0.5m.) za zero mapy nawigacyjnej przyjmuje si wieloletni redni wszystkich obserwowanych poziomw wody MSL - mean sea level*na akwenach pywowych Admiralicja Brytyjska od 1970r. za CD przyjmuje LAT -lowest astronomical Tide. Na innych mapach mona te spotka MLLW (mean lowest low water), MLW (mean of lowest water), LOLW (lowest obserwed low water)redni poz morza okrelono na podstawie wieloletnich obserwacji w danym rejonie. Poziom wody moe by wyszy lub nizszy od przyjtego poziomu redniego na skutek m.in. sil pywotwrczych, przczyn hydrologicznych i meteorologicznych (parownie,opady,dopyw rzek, topnienie lodow , zmiany cinienia atmosferycznego), przyczyn geologicznych (drgania sejsmiczne , wybuchy wulkanow). Wiec mona wyroznic krtkookresowe i dugookresowe wahania poziomu morza oraz jego zmiany wiekowe. Niektre przyczyny mog spowodowac ze faktyczny poziom morza moe spasc poniej najniszego teoretycznego poziomu plywu (LAT) i zera mapy nawigacyjnej. Pomiar wod dokonuje si przez okres 18,6 lat. Na akwenach pywowych Admiralicja Brytyjska od 1970r. za CD przyjmuje LAT -lowest astronomical Tide. Na innych mapach mona te spotka MLLW (mean lowest low water), MLW (mean of lowest water), LOLW (lowest obserwed low water)3. Objasnic roznice pomiedzy gbokociami naniesionymi na mapy naw.morz pywowych i bezplywowychWszystkie gbokoci na mapach nawigacyjnych s podawane od CD -chart datum.Morza pywowe to takie na ktrych pionowe skoki lustra wody przekraczaj 0.3 m. Zero mapy (Chart Datum) pokrywa si z LAT. Gbokoci podane na mapie odnosz si do poziomu najniszego plywu astronomicznego LAT. Wystepuje duzy odchyl od Z0 Z0-sr wysoko plywu. Spotka mona te: MLLW, MLW, OLWMorza bezpywowe to takie na ktrych pionowe skoki lustra wody s nisze od 0.3 m. Zero mapy pokrywa si z MSL (Mean Sea Level). Male ochylki od Z0. Za CD uwaa si MSLBezpieczniejsze dla eglugi sa akweny pywowe (tam gbokoci odnosza si do L.A.T. czyli najniszego poziomu ze wszystkich wczesniej ustalonych poziomow zera mapy, jednoczesnie zwikszajcy bezp.zeglugi), poniewa na akwenach bezplywowych za zero mapy przyjmuje si wieloletnia srednia wszystkich obserwowanych poziomow wody M.S.L., a tam az w okoo polowie okres faktyczne gbokoci na danym akwenie sa mniejsze od gbokoci podawanych na mapie. Niekiedy poziom wody na kilka godzin moe opadac o 1-3 m poniej poziomu redniego.Czynniki pogodowe oddzialywuja na poziom wod w nastpujcy sposb:Na BEZPLYWOWYCH przyczyny wahan najbardziej widoczne poza silami pywotwrczymi sa: *przyczyny hydrologiczne i meteorologiczne (parowanie, opady atmosferyczne, dopyw rzek, topnienie lub tworzenie si lodu zmiany w gstoci wody) *przyczyny geologiczne (drgania sejsmiczne, wybuchy wulkanow, pionowe ruchy skorupy ziemskiej, zjawiska osuwiskowe w dennych osadach oceanicznych). Stosownaie do dziaajcych przyczyn mona wyroznic krotkokresowe (najbardziej znaczace dla bezp.zeglugi maja krtkookresowe czyli tsunami i spietrzenia sztormowe) i dugookresowe wahania poziomu morza.4. Wzor na wartosc sily przycigania elementarnej masy na powierzchni i w srodku Ziemi przez mase ksiyca:*na powierzchni:-sia przycigania Ksiyca (skierowana do rodka asy Ksiyca) fM = g*(M/E)*(R/d)^2-sia przycigania ziemskiego (zmienia si nieznacznie wraz ze zmian szerokoci geograficznej, czyli ze zmiana -promienia) fg = g = (G*E/R^2)-sia odrodkowa ukadu Ziemia-Ksiyc (skierowana od ksiyca, dziaa rwnolegle do lini czcej rodki mas Ziemi i Ksiyca) fO = g*(M/E)*(R/D)^2*wewntrz:-sia przycigania Ksiyca (skierowana do rodka masy Ksiyca fMo = g*(M/E)*(R/D lub d)^2 gdzie: -R - promie Ziemi-g - staa grawitacji-E - masa Ziemi-M - Masa Ksiyca-D - rednia odlego midzy rodkami mas Ziemi i Ksiyca-d - odlego midzy danym punktem a rodkiem masy Ksiyca5. Objani powstawanie sil pywotwrczej Sia pywotworcza w dowolnym punkcie kuli ziemskiej nazywamy roznice sily przycigania elementarnej czastki masy w tym pnkcie i sily przycigania elementarnej czastki masy w srodku kuli ziemskiej. Z tego powodu niekiedy sily pywotwrcze nazywamy silami roznicowymi.Fz=fmz-fmo, Fn=fmn-fmo. Sile plywotworcza kiezyca w dowolnym punkcie na kuli ziemskiej nazywamy sume wektorowa sily przycigania kiezyca f oraz sily odrodkowej fo powstaej na skutek obrotu Ziemi i ksiyca wok wspolnego srodka masy. Sia pywotwrcza zmienia si w ronych punktach na powierzchni ziemi ze wzgldu na nierwnoci paralaktyczne, deklinacyjne i fazoweSiy dziaajce:fMo = g*(M/E)*(r/D)^2 - w rodku

fMz = g*(M/E)*[r^2/(D-r)^2] - w zenicie

fMn = g*(M/E)*[r^2/(D+r)^2] - w nadirze

Schemat powstawania siy pywotwrczej w Zenicie i Nadirze. FZ = fMz - fMo

FN = fMn - fMo

Si pywotwrcz moemy zapisa jako FN = fM + fO (sia przycigania Ksiyca i sia odrodkowa)Fp (zenit) = g*3.48*10 6 (najwiksza sia na ziemi)Fp (nadir) = g*3.26*10 6Fp (ksiyc) = 2.17*Fp soca6. Def. potencjalu sily , potencjal sily pywotwrczej, rwnania potencjalu plywow.sily Ksiyca i Soca Jest nazywa si funkcje taka ze jej pochodne czastkowe o zmiennych x,y,z sa rowne rzutom sily na odpowiednie osie. Jeeli przyj ze stala plywotworcza mona nazwac roznice pomiedzy sila przycigania jednostki masy w danym pkt. (P) i srodkiem Ziemi to jest ona rowna Fp=Fm-Fmo. Potencja siy pywotwrczej powinny by rwne potencjaowi siy cikoci na powierzchni pywu i morza (skadowych stycznych nic nie rwnoway i to przez nie wysokiej i niskiej u wyjcia. Sia Coriolisa oraz bezwadno mas wody i tarcie powoduje e wraz z gbokoci zmieniaj si dwa gwne parametry prdu ( kierunek i prdko). Postpowania: okrelenie poprawki pytkowodnej, wykrelenie krzywej pywu, uwzgldnienie wpywu dziaania siy Coriolisa i siy tarcia.gwnie powstaje pyw, gdy skadowe pionowe rwnoway sia grawitacji )Potencjalem sily F jest funkcja skalarna V take F=-gradV a skadowe F sa rowne pochodnym czastkowym V.Aby okreli wielkoci sily pywotwrczej dogodniej jest posugiwa si pojeciem potencjalu tej sily dlatego ze potencjal wyraza si wielkoci skalarna ktra mona skada arytmetycznie w przeciwiestwie do sil ktre mona skada tylko geometrycznie.Ksiyc V=3/2*g*(M/E)*(r^4/D^3)*(cos^2ZM - 1/3), gdzie ZM to zenitalna odlego Ksiyca sprowadzona do centrum ZiemiSoce V=3/2*g*(S/E)*(r^4/D^3)*(cos^2ZS - 1/3), gdzie DS to odlego Ziemi od Centrum Soca, ZS to zenitalna odlego Soca sprowadzona do centrum Ziemi.Potencja siy pywotwrczej Ksiyca jest 2,17 razy wikszy od potencjau siy pywotwrczej Soca7. Wyjasnic proces tworzenia si elipsoidy plywu na Ziemi pokrytej w caoci woda przy zerowej deklinacji ciala niebieskiego generujacego plyw Przy zaoeniu, e dziaa tylko sia pywotwrcza Ksiyca (ciaa niebieskiego), to powierzchnia oceanu przyja by form elipsoidy obrotowej, ktrej dusza o skierowana bya by ku ciau niebieskiemu. Maksymalna warto wzniesienia K uzyskamy dla Zm=0o lub 180o i wynosi 0.3576m. Minimalna warto uzyskana dla kta 90o i 270o wynosi -0.1788m. a uzyskany skok pywu wyniesie 0.5364m, bo (0,3576-(-0,1788)).Statyczna teoria plywow Newtona pomimo wielu niedoskonaoci pozwala na wyjanienie podstawowych charakterystycznych zjawisk plywow. Zastosowanie uproszczenia: brak uwzgldnienia lepkoci i tarcia oraz inercji wod , a take zalozenie ze ocean obejmuje swoja powierzchnia cala powierzchnie kuli ziemskiej. W kadym punkcie potencja siy pywotwrczej rwna si potencjaowi siy cikoci na poziomie morza i pywu. Na elementarn czstk w danym punkcie na powierzchni ziemi dziaaj 3 siy: *g = (GE/rz^2)*fM = g*(M/E)*(r/d)^2*fO = g*(M/E)*(r/D)^2Wypadkowa tych si powoduje uksztatowanie si poziomu morza prostopadle do jej dziaania. Przyjmujc e dziaa tylko sia przycigania Ksiyca powierzchnia oceanu przyjmuje for elipsoidy obrotowej, skierowanej dusz osi do Ksiyca.8. Wykazac ze okres zmian plywu ksiycowego mierzy si dugoci doby ksiezycowej Na Ziemi pozbawionej kontynentw kady pyw przewalaby si przez dany punkt co 12h 26min, zamykajc cykl w cigu jednej doby ksiycowej 24h 52min. Doba ksiycowa jest o 50 min 28 sekund dusza od doby sonecznej, gdy Ksiyc kry wok Ziemi w tym samym kierunku, w ktrym Ziemia obraca si. Punkt na Ziemi potrzebuje 50 min 28 sekund na dogonienie Ksiyca. Jeeli pyw bdzie mie charakter dobowy wysoka woda bdzie co 24h52m., jeeli pdobowy to wysoka woda bdzie co 12h26m.9. Wykazac w jaki sposb polaczenie elipsoid plywow ksiezycowego i sonecznego prowadzi do nierwnoci fazowej. Def plywu syzygijnego poredniego i kwadraturowego:Podczas jednoczesnego oddziaywania sil soca i ksiyca pow oceanow jest geometryczna suma elipsoid obrotowych plywow Ksiezyca i Soca. Wysoko plywu zalezy od wspolnego pooenia ksiyca i soca. Ksiyc wyprzedza Slonce w obiegu dookoa Ziemi o 12 stopni dlatego zmienia si jego polozenie wzgldem soca. Nierownosc fazowa zwiazana jest z tym ze woda wysoka plywu syzygijnego nie wystepuje w momencie pelni czy nowiu podobnie jak HW plywu kwadraturowego nie wystepuje w momencie I lub III kwadry (okres miedzy nowiami 29,5 doby miesic synodyczny).a)Plyw syzygijny ksiyc znajduje si w koniunkcji lub opozycji (nowiu lub pelni) do Soca. Hw jest suma wyskosci plywu ksiycowego i sonecznego. Woda wysoka jest sum pywu ksiycowego i sonecznego, a woda niska przybiera najnisze wartoci. Skok pywu jest duy. Wystpuje 2 razy w miesicu synodycznymb)Plyw kwadraturowy ksiezyc znajduje si w I lub III kwadrze. W miejscu gdzie elipsoida plywu ksiycowego siega HW elipsoida plywu sonecznego osiaga LW. Tam gdzie powstaje woda wysoka pywu ksiycowego wystpuje rwnoczenie woda niska pywu sonecznego i odwrotnie. Skok pywu kwadraturowego jest wyranie mniejszy od syzygijnego. Wystpuje 2 razy w miesicu synodycznym. RYS.c)Plyw poredni wystepuje pomiedzy plywem syzygijnym a kwadraturowym. . Skok pywu osiga wartoci porednie. 10. Objani powstawanie opnienia syzygijnego i plywu Na podstawie obserwacji stwierdzono e HW plywu syzygijnego nie powstaje w momencie pelni lub nowiu, zjawisko to szczeglnie daje si zauway przy plywach poldobowych , fale plywu nie nadaj za ksiycem istnieje wiec odstep czasu miedzy momentami pelni lub nowiu a momentami HW plywu syzygijnego. Jest ono spowodowane takimi czynnikami jak:* lepko wody *inercja mas wody *sily tarcia, * kontynentow , *ograniczenia gbokoci i wpyw na redkosc fali nadnej c=(g*h). Fala plywu nie moe poruszac si z prdkoci sily wymuszjacej w warunkach realnych.11. Naszkicowa pooenia elipsoidy plywu przy zmianach deklinacji c.n. Nierwnoci deklinacyje Nierwnoci deklinacyjne nierwno w wysokociach wd w zalenoci od deklinacji ksiyca, wynika ona z tego, e ksiyc obiega Ziemi nie w paszczynie rwnika, lecz jego droga nachylona jest do rwnika pod zmieniajcym si ktem od +-18,25o do +-28.5oNatomiast soce biegnie po ekliptyce nachylonej do rwnika pod niemale staym ktem 23,5o, poniewa Ziemia wykonuje ruch wirowy w zwizku z tym kady punkt na jej powierzchni charakteryzuje si tym wikszym skokiem pywu im bliej jest linii czcej rodek Ziemi i rodek Ksiyca, za najnisza woda wystpuje na kole wielkim prostopadym do tej linii.Sa to nierwnosci w wyskosciach wod w zaleznosci od deklinacji ksiyca. Dla deklinacji =0 ksiyc znajduje si w paszczyznie rownika. W cigu jednego obrotu Ziemi woda wysoka jak i niska powtarzaja si dwukrotnie, przez co taki plyw nazywamy plywem poldobowym. Maksymalne wahania plywu obserwujemy na rowniku ktre wraz ze wzrostem maleja. Natomiast dla maksymalnej deklinacji =28,5 w niszych szerokociach geogr.dominuje plyw poldobowy a na wyszych dobowy gdzie wystepuje jedna woda wysoka i niska. Ksiyc zmienia wartoci deklinacji w ciagu miesica syderycznego przechodzc z jednego ronoleznika dekl.na inny od maks PN do maks PD co powoduje zmiany skokoku plywu i to ze HW i LW wystpuj w roznym czasie. Nierwnoci dobowe przejda w ciagu miesica syderycznego dwukrotnie pelny cykl swych zmian. 12. Objani zwizki pomiedzy rodzajem plywu (poldobowym, dobowym, mieszanym), a pojeciami :plyw syzygijny, kwadraturowy,zwrotnikowy,rownikowy) Pdobowy-syzygijny Ksiyc w opozycji lub koniunkcji SocaPdobowy-kwadraturowy Ksiyc w I lub III kwadrzePyw dobowy zwany rwnie pywem zwrotnikowym. max=28.5o, T=24h52m. nie zaley od faz ksiyca, nie ma syzygii ani kwadraturyPyw pdobowy zwany jest rwnie pywem rwnikowym. =0o, T=12h26m. wystpuje syzygia i kwadratura.plyw poldobowy (semidiurnal tide ) w ktrym odstep czasu miedzy kolejnymi wodami wysokimi lub niskimi wynosi 12h26min, *plyw dobowy (diurnal tide) w ktrym odstep czasu wynosi okoo 24h52min *plyw mieszany (mixed tide) w ktrym odstep czasu jest wiekszy ni plywu oldobowego lub dobowego (w niektrych dniach wystpuj dwie wody wysokie i 2 wody niskie a w niektrych dniach jedna). ZWAZKI: *Plyw dobowy - zwrotnikowy *=28,50 T=24h50min nie zalezy od faz ksiyca , nie ma syygji i kwadratury. *Plyw poldobowy rownikowy =ostop. T=15h25min, wystpuje syzygia i kwadratura.13. Objani istote nierwnoci paralaktycznej (miesicznej) Nierwno paralaktyczna dotyczy ukadu Ziema Ksiyc i Ziemia Slonce. Wiaze si to ze zmiana odlegoci srodka masy Ziemi od srodka mas Ksiezyca i Soca. Sila plywotworcza Ksiyca jest o 40% wieksza gdy Ksiyc znajduje si w perygeum (raz w miesicu syderycznym), podobnie jest z sila plywotworcza soca jest ona wieksza gdy Ziemia znajduje si w PERYGEUM (raz na rok). Zmiana rodkw mas Ziemi i Ksiyca nastepuje w czasie trwania miesica syderycznego (27,3doby).14. Jak powstaje ukad amfidromiczny ? Co to sa linie kotydalne? Dlaczego nie ma wahan w punkcie amfidromicznychW strefie brzegowej fala postepujaca i stojaca nakadaj si na siebie. Prdko fali pradu w falach stojacych rozni si o okresu od takich wartoci dla fal postpowych. Wzdune i poprzeczne wahania stanu morza sa przesunite w czasie o okresu fali. Spowodowanie takich wahan prowadzi do powstania ruchu obrotowego wok pewnego nieruchomego punktu zwanego amfidromicznym. W punkcie tym nie ma wahan stanu morza gdyz w ukadzie mamy do czynienia z obrotem pochylonej powierzchni morza. LINIE kotydalne lini czce na mapie punkty o jednakowej fazie plywu . L.K. wody wysokiej okreslona jest jako liczba godzin ksiycowych ktre upyny od momentu kulminacji Ksiyca na poudnikiem 000 (Greenwich) do momentu wystapienia wody wysokiej.15. Objani pochodznie (genze) skadowych fal plywu Ksiyc rzeczywisty zastpujemy kilkoma teoretycznymi ciaami niebieskimi, oznacza to e zamiast Ksiyca wprowadzamy kilka mas generujcych regularne sinusoidy- powstaje pyw zrwnowaony. M2-gwna skadowa ksiycowa pdobowa (odstp midzy kulminacjami T=12h42m, =28,98 o/ h) S2- deklinacja soneczna pdobowa (T=1200h; =30o/h) k1= deklinacyjna ksiycowo-soneczna (okres=23,93h; =15,041o/h) O1=deklinacyjna ksiycowa (okres=25,82h; =19,94o/h).16. Stae harmoniczne (Hi, gi) poszczeglnych fal pywu?Hi,gi,Mo- wysoko redniego poziomu morza nad zerem mapy; Hi- warto rednia amplitudy rzeczywistej danej skadowej harmonicznej. gi- opnienie w fazie opnienie momentu wody wysokiej(HW) skadowej harmonicznej pywu rzeczywistego w danym punkcie w odniesieniu do momentu wody (HW) pywu zrwnowaonego.**OKRES, FAZA, AMPLITUDA.***Skadowe garm. DOBOWA T=d 24h POLDOBOWA T=0,5d 12,4h, PLYTKOWODNA T=d/4 i d/617. Objani parametry rwnania wysokoci pywu z podziaem na zalene od czynnikw lokalnych i astronomiczne?obiekt OLE * lokalne : Hi- rednia amplituda fali; t prdko ktowa; gio-opnienie w fazie fali; Z0=M0- redni poziom morza;* astronomiczne: fi- wspczynnik redukcyjny (zmienia si w okresie 18,6 lat); (Eo+U)- astronomiczna cz fazy, ktra jest ktem godzinnym i tej skadowej obl. Na pocztku doby; R=fH18. Objani znaczenie oddziaywania czynnikw hydrometeorologicznych na wysoko poziomu morza i dokadno oblicze pyww?Warunki hydrometeo oznaczaj:parowanie,opady,dopyw rzek,topnienie i tworzenie lodu,wiatry,zmiany cinienia;wiatr-gdy wieje do brzegu-spitrzenie wody,gdy wiej od brzegu-obnienie poziomu morza;wystpowanie wezbra sztormowych szczeglnie na M.Pnocnym,Batyckim,Cieniny Duskie.Przed silnymi obnieniami s wydawane ostrzeenia NEGATIVE SURGE WARNING.Na M.pnocnym wezbrania 1m-1obiekt OLE3razy w cigu roku,0.6m-15 razy do roku;ukady baryczne:-w zalenoci od kierunku wiatrw podwyszaj lub obniaj poziom wody(skutki szczeglnie widoczne przy ruchu ukadw wzdu wybrzea);-przednia cz niu-wikszy wpyw fali barycznej;-tylna cz niu-wikszy wpyw wiatru;-ukady baryczne gbokie i szybkie-wikszy wpyw fali barycznej;-ukady baryczne powolne i pytkie-wikszy wpyw wiatru;Warunki hydro. Oznaczaj: parowanie, opady, dopyw rzek, topnienie, tworzenie lodu, wiatry, zmiany cinienia.*WIATR- gdy wieje do brzegu to spitnienie wody, gdy wiej od brzegu to obnienie poziomu morza. Wezbrania sztormowe wystpuj szczeglnie na M. Pnocnym, Batyckim, Cieniny Duskie. Przed silnymi obnieniami wydawane s ostrzeenia Negative Surge Warning. Na morzu pnocnym wezbrania 1m od 1-3 razy w cigu roku; 0,6m15 razy do roku. *UKLADY BARYCZNE w zalenoci od kierunkw wiatrw podwyszaj lub obniaj poziom wody(skutki szczeglnie widoczne przy ruchu ukadw wzdu wybrzea); *Przednia cz niu wikszy wpyw fali barycznej; *Tylna cz niu- wikszy wpyw wiatru; *Ukady baryczne gbokie i szybkie- wikszy wpyw fali barycznej. * Ukady baryczne powolne i pytkie wikszy wpyw wiatru.19=20. Przedstawi klasyfikacj prdw pywowych. Omwi cechy prdw dwukierunkowych i koowych.?1- ze wzgldu na charakter pywu: a)Dobowe prdy pywowe- Okres w przyblieniu rwny jest dobie ksiycowej. W cigu doby ma tylko 1 HW i 1LW.b)Pdobowe prdy pywowe- ma okres w przyblieniu rwny poowie doby ksiycowej tj. 12h25m. Wcigu doby 2HW i 2 LW.c)Prdy pywowe zblione do pdobowych zwizane z pywami mieszanymi. Prdkoc prdu podczas 1 max. W czasie doby ksiycowej znacznie rni si od Prdkoci prdu podczas 2 max.2 ze wzgldu na due rnice w V wyrnia si:a)prdy pywowe syzygijne- maj prdk. Najwikszb)prdy pywowe kwadraturowe V najmniejszac)prdy pywowe poredniePrdy DWUKIERUNKOWE wystpuj w wskich cieninach, zatokach. Zachowuje w cigu 6 h kierunek prawie sta. W czasie pierwszych 3h prdko jego si zwiksza, a w nastpnych 3 maleje. Pod koniec 6 godz. Kierunek prdu zmienia si na przeciwny(wektor prdu zmienia si o 180o np. Doker), jego prdko stopniowo wzrasta, by po upywie 3h ponownie zmale.RYS..Prdy KOOWE (OBROTOWE) wystpuj na otwartych morzach, rodkowych czciach dostatecznie szerokich zatok i cienin. Kierunki w okresie pywu zmieniaj si stopniowo, a ich prdkoci w okrelonych momentach rni si nieznacznie. Wektor prdu zmienia si o 360o na dob, maj mae prdkoci. RYS21. Przedstawi i objani podstawowe nierwnoci wystpujce w przebiegu prdw pywowych?Nierwnoci w prdach pywowych s mniej wyrane ni w wahaniach poziomu morza. Obserwacje prdw dowodz, e nie zawsze ich maksymalne prdkoci zwizane s z syzygi i maksymaln deklinacj ksiyca. Z uwagi na du rnorodno prdw pywowych s one mniej zbadane anieli podstawowe zjawisko pywu, jakim jest zmiana poziomu wd. 22. Wpyw czynnikw meteorologicznych na prd pywowy. Ocena dokadnoci prognoz prdw pywowych?*Prd Pywowy- jest to poziomy ruch czstek wody spowodowany t sam si wzbudzajc, ktra wywouje ruch pionowy towarzyszcy zjawisku pywu.*Wpyw wiatru na prd pywowy jeeli wiatr wieje w tymsamym kierunku, w ktrym pynie prd to wywoa on zwikszenie prdkoci prdu.*Wpyw siy Coriolisa- Na pkuli N odchylenie prdu w prawo o 2,5o na pkuli S odchylenie prdu w lewo o 2,5o.23. Jak ksztatuje si wektor prdu rzeczywicie oddziaujcego na statek w danym akwenie?Suma wektorw V = Vs+Vp+Vg+Vw gdzie: Vs- prd stay (current); Vp- prd pywowy (tidal stream); Vg- prd gradientowy; Vw- prd wiatrowy; ZNOS(flow) V= Vs+Vp+Vg24. Wpyw siy Coriolisa na pywy. Fala Kelvina?F coriolisa uwzgldnia si zawsze, ma ona istotny wpyw na uksztatowanie fal pywu. Przys. Coriolisa: obiekt OLE- V ktowa obrotu Ziemi ;V przemieszczanie si czstki (prd). Na pkuli N dziaa ona w prawo na S dziaa ona w lewo.F Coriolisa nie wpywa na sam V przemieszczenia si fal a na V prdu pywowego. F Coriolisa zalezy od V poziomej przemieszczania si czasteczek cieczy w czasie plywu (pradu plywu) i zmienia si w cigu okresu fali. Tak samo bd si zmienia odchylenia mas wd w kierunku poprzecznym do kierunku rozprzestrzeniania si fali.. W rezultacie tego zjawiska powstaj poprzeczne wahania poziomu morza czyli tzw. F Kelvina.25. Na czym polega metoda harmoniczna pyww?Metoda analizy harmonicznej opracowana przez W. Thomsona. Gwna idea analizy harmonicznej oparta jest na tym e jeeli zjawisko pywu w swoim zasadniczym charakterze jest zjawiskiem okresowym, to potencja siy pywotwrczej mona rozoy na proste skadowe harmoniczne, a bardzo skomplikowane krzywe rzeczywistych waha poziomu morza na szereg fal, z ktrych kada posiada charakter prostych harmonicznych waha. y=R*cos(*t) ; Gdzie: - R-amplituda--prdko w stopniach lub przyrost kta na jednostk czasu- Faza (Aio+gio) - gio-opnienie w fazie-Aio-dobowy kt- Amplituda HiFi - Hi- Amplituda rednia- Fi- wsp. amplitudyStale harmoniczne (harmonic constants)- to *opnienie w fazie *srednia warto amplitudy rzeczywistej danej skadowej *sredni poziom morza. Te stale zostaly wykrelone na podstawie analizy harmonicznej wykrelonej krzywej plywu w danym porcie.26. Nierwno plywu (INEQUALITY) jest roznica wysokoci plywu oraz roznica czasu jego wystapienia w stosunku do redniej wysokoci plywu i sredniego czasu jego wystapienia. Wyrniamy nierwnoci *PARALAKTYCZNA *FAZOWA i *DEKLINACYJNA. PARALAKTYCZNA - sa to nierwnoci wywolane zmianami odlegoci miedzy Ksiycem a Ziemia, Socem a Ziemia i zmianami deklinacji Ksiyca i Soca. DEKLINACYJNA - Deklinacja Ksiyca zmienia si od 23,27 +-5stopni N do 23,27+-5 stopni S. Deklinacja Soca zmienia si od 23,27 N do 23,27 S . Maksymalne wahania plywu obserwujemy na rowniku ktre wraz ze wzrostem maleja. Dobowa nierownosc plywu jest to nierwno czasow i wysokoci wystapienia ssiednich HW i LW. Jest to spowodowane zmiana deklinacji Ksiyca w ciagu miesica syderycznego (27,3 doby),oraz zmiana deklinacji Soca w ciagu roku. FAZOWA - Nierwno fazowa jest zalezna od fazy Ksiyca. Najwieksza nierwno plywu wystepuje co pol miesica.SIA PYWOTWRCZA: Na kad jednostk masy na powierzchni Ziemi dziaaj:*sia przycigania mas Ziemi: FE=k*E/r2 gdzie: E - masa Ziemi, r promie Ziemi w danym punkcie*sia odrodkowa wynikajca z obrotu Ziemi wok wasnej osi: Fo=2rcos gdzie: - prdko ktowa Ziemi, - szeroko geograficzna.Wypadkowa tych si stanowi si cienia i nie ma adnego wpywu na powstawanie pyww.*sia przycigania Ksiyca : Fp=kM/d2 gdzie: M masa Ksiyca, d odlego od danego punktu na powierzchni Ziemi do centrum masy Ksiyca.Sia ta skierowana jest wzdu prostej od danego punktu do centrum masy Ksiyca, wic jej kierunek jest rny w rnych punktach na powierzchni Ziemi, i jednoczenie jej warto jest rna z powodu rnic w odlegoci punktu od centrum masy Ksiyca. Sia ta zmienia si w czasie. Ta sia jest jedn z dwch generujcych na powierzchni Ziemi zjawisko pywu.*sia odrodkowa powsta w wyniku obrotu ukadu ZIEMIA KSIYC wok wsplnego oglnego rodka masy, bez uwzgldnienia obrotu kadego z cia wok wasnej osi Fg=k*M/D2 gdzie: D odlego pomidzy rodkami mas Ziemi i KsiycaSia ta zaley od odlegoci pomidzy rodkami mas i skierowana jest rwnolegle do prostej czcej rodki mas Ziemi i Ksiyca. W jednym i tym samym momencie we wszystkich punktach na Ziemi sia ta ma jednakow warto i kierunek. Natomiast jej charakterystyka w czasie zmienia si z powodu zmian odlegoci D.Wynika z tego, e sia pywotwrcza wynikajca z oddziaowywania Ksiyca na Ziemi jest wypadkow siy przycigania Ksiyca i odrodkowej siy wynikajcej z obrotu ukadu Ziemia-Ksiyc wok wsplnego rodka masy. F = Fp + Fg Na czci globu, ktra zwrcona jest do Ksiyca sia pywotwrcza skierowana jest do ku Ksiycowi, za w czci odwrconej od Ksiyca przewaa sia odrodkowa i sia pywotwrcza skierowana jest od Ksiyca. Tym faktem tumaczy si gwn prawidowo pywu na Ziemi, czyli jego pdobowy charakter.NIERWNO PMIESICZNA:Nierwno pmiesiczna jest spowodowana zmian faz Ksiyca. W czasie nowiu i peni wystpuje zjawisko syzygii, gdy Ksiyc, Ziemia i Soce le wzdu jednej prostej, w koniunkcji lub opozycji ( wystpuje syzygia astronomiczna ). Po okresie 1-2 dni od tego momentu pyw ksiycowy i soneczny wystpuj jednoczenie, a pyw wypadkowy, zwany syzygijnym, jest najwikszy. Skok pywu jest wwczas najwikszy. Zmiana deklinacji Ksiyca nastpuje w czasie miesica syderycznego, rwnego 27,32 doby. Okres nierwnoci pmiesicznej spowodowanej deklinacj Ksiyca bdzie zatem rwny 13,66 doby.W okresie I i ostatniej kwadry Ksiyca, kiedy Ksiyc i Soce le pod ktem prostym w stosunku do Ziemi, wystpuje kwadratura astronomiczna. Po upywie okoo 1,5 doby od tego momentu posie elipsoid pyww ksiycowego i sonecznego tworz te kat prosty i w tych miejscach, w ktrych Ksiyc wywouje maksymalny wzrost poziomu morza, Soce wywouje maksymalny spadek poziomu morza, a pyw wypadkowy, zwany kwadraturowym jest najmniejszy.W innych okresach wystpuj nastpujce sytuacje: Ksiyc okra Ziemi w cigu miesica syderycznego (27,32 doby), to jest z prdkoci okoo 13/dob, Ziemia wok Soca przesuwa si po torze 1/dob, Ksiyc wyprzedza Soce o 12/dob. Powoduje to, e momenty pywu wypadkowego znajduj si midzy momentami kulminacji Ksiyca i Soca. W praktyce, ze wzgldu na wikszy wpyw Ksiyca na wystpowanie pywu, rnice okrela si wzgldem jego kulminacji. W wypadku kulminacji Ksiyca przed wystpieniem wody wysokiej mwimy o opnieniu pywu (lagging), za jeli kulminacja ma miejsce po wystpieniu wody wysokiej, zachodzi przyspieszenie pywu (priming).NIERWNO DOBOWA :Zdecydowany wpyw na nierwno dobow ma Ksiyc. Paszczyzna jego orbity jest nachylona do paszczyzny rwnika pod ktem, ktry w przecigu miesica ksiycowego moe zmieni si od wartoci +28,5 do -28,5. W dnich, kiedy deklinacja Ksiyca osiga warto 00, dua po elipsoidy pywu jest nachylona w stosunku do paszczyzny rwnika Ziemi ( rysunek ) i wysoko dwch kolejnych wd wysokich oraz skoki pywu s nierwne jest to nierwno dobowa wysokoci pywu. Rwnolegle wystpuje nierwno dobowa w czasie, polegajca na tym, ze jedna woda niska pojawia si po okresie duszym ni 6 godzin i 12 minut, po wodzie wysokiej, a druga woda niska po okresie krtszy.NIERWNO PARALAKTYCZNA :Nierwno miesiczna wywoana jest przez zmian odlegoci Ksiyca od Ziemi od 356000km w perygeum do 406700km w apogeum. Pywotwrcza sia Ksiyca w perigeum jest okoo 40% wiksza ni w apogeum, co ma bezporedni wpyw na skoki pywu. Miesiczna nierwno pywu nazywa si rwnie nierwnoci paralaktyczn, gdy miar oceny odlegoci Ksiyca od Ziemi jest warto jego paralaksy. Skok pywu sonecznego w podobnych okolicznociach zmienia si o okoo 10%.WPYW CZYNNIKW METEO NA PYWY I PRDY:CINIENIE- zmiana ci o 1 hPa zmienia poziom morza o 10mm, spadek gwatowny cinienia spowoduje podniesienie poziomu morza. WIATR- spitrzenie wiatrowe- powoduje podwyszenia lustra wody, wektor prdu no powierzchni wody max odchyl si od dziaania prdu wiatrowego o 45 (z rotacj w prawo). Zmiana gwatowna cinienia+ sztormowy wiatr= fala anemobaryczna.ATT - przepowiednia w ATT sa obliczone dla rednich warunkw meteo dla danych obszarw. Takie jak: zmiana ci, dziaanie wiatru, zjawisko tsunami, sejsze, mog powodowa odchylenie od przewidywalnych wysokoci pyww jak rwnie odchylenie od przewidywanych momentw wd wysokich i niskich. Dokadno przepowiedni: prognoza dla portw zasadniczych: uwzgldnia si wyniki cigej obserwacji pywu w okresie nie krtszym ni 1 rok, na podstawie tych obserwacji przepowiednie sa korygowane do redniej wartoci poziomu morza, czyli do rednich warunkw meteo. Poniewa pewne prawidowoci waha redniego poziomu morza zaobserwowane w czasie rocznego cyklu nie musz si dokadnie powtarza w latach nastpnych dy si do wyduenia cyklu obserwacji do 3 lat. Jeeli obserwowane warunki meteo odbiegaj od rednich jest to znak e podane przepowiednie mog mie mniejsze lub wiksze bdy. Porty doczone: na dokadno przepowiedni w porcie doczonym maja wpyw zarwno przep w porcie zasadniczym jak rwnie dokadno podanych rnic czasw wysokoci. Zasad jest aby te rnice opieray si na penym miesicznym cyklu obserwacji, podane uwagi dotycz rwnie dokadnoci podanych staych harmonicznych gwnych skadowych M2, S2, K, O z tym e gdy okres obserwacji jest mniejszy cyklu miesicznego to odnona uwaga znajdziemy w cz. III ATT. Dla portw doczonych UK podane rnice s dodatkowo uaktualniane na podstawie systematycznych obserwacji pyww od 1958 rPOTENCJA SIY PYWOTWRCZEJ NA PRZYKADZIE KSIYCA:Potencja siy pywotwrczej jest wartoci skalarn, ktr mona skada arytmetycznie w przeciwiestwie do si, ktre mona skada tylko geometrycznie.Potencjaem siy F jest funkcja skalarna V taka, e F= -grad V, a skadowe czstkowe F s rwne pochodnym czstkowym V.Funkcj potencjaln przycigania elementarnej czstki wody na powierzchni Ziemi w punkcie P przez mas Ksiyca M mona zapisa: W=K*M/d gdzie d=(D2+r2-2*D*r*cosZM), k staa grawitacji, M masa Ksiyca Za si odrodkowa w punkcie P powstajca w wyniku obrotu ukadu ZIEMIA_KSIYC jest rwna sile odrodkowej jak dla czstki umieszczonej w rodku Ziemi. U=(k*M*r/D2)*cosZM + C1V=W-U, po znalezieniu staej cakowania i odpowiednim rozoeniu wyraenia, otrzymujemyV=(k*M*r)/D3 * 3cos2*ZM-1)/2JAK POWSTAJE I CO TO JEST UKAD AMFIDROMICZNY:Z charakteru fal postpowych i stojcych wynika, e wystpienie odpowiednich minimalnych i maksymalnych prdkoci prdu w falach stojcych rni si o okresu od takich wartoci dla fal postpowych. Dziki wic sile Corliolisa w strefach brzegowych wzdune i poprzeczne wahania poziomu morza s przesunite w czasie o okresu fali. Sumowanie takich waha prowadzi do powstania ruchu obrotowego wok pewnego nieruchomego punktu. W tym przypadku mamy do czynienia z obrotem pochylonej powierzchni morza. Punkt, wok ktrego zachodzi ten obrt nazywamy amfidrom. W amfidromicznym punkcie nie ma waha poziomu morza. Wok niego zawsze bdzie obiega fala wywoujca w rnych punktach okresowe podniesienia sii opadania morza.PRDY PYWOWE - GENEZA:Prdy pywowe zwizane s z charakterem fali pywu. Ruchy czsteczek wody w fali nastpuje po orbicie charakteryzujcej si du osi pozioma ktrej dugo i kierunek stanowi o V i kierunku. Prdy te w zalenoci od charakteru pywu dziel si na pdobowe, dobowe i mieszane. Charakteryzuj si du zmiennoci w czasie i przestrzeni. W dali od brzegu zmieniaj tylko co do kierunku zachowujc w przyblieniu sta V. W miar zbliania do brzegu prdkoci, pywu staj si bardziej zrnicowane(zmiana kierunku propagacji fali i skoku pywu). W cieninach, zatokach ujciach rzek w skutek ogr przestrzeni prdy charakteryzuj si przebiegiem dwukierunkowym z min i max prdkociowymi ( przy min V prd zmienia kierunek p. rewersyjny.)PRD DWUKIERUNKOWY I DOBOWY:PRD KOOWY DOBOWY- prd ten ulega zmianie o 360 na 24h zataczajc elipsy (tworzc hodograf) ktry moe mie rne skomplikowane ksztaty. Maja pole prdkoci i wystpuj na wodach otwartych. Okrelenie prdkoci i odlegoci jest trudniejsze ni prognoza prdu dwukierunkowego. PRD DWUKIERUNKOWY- wystpuje w zatokach, cieninach ujciach rzek. Pdobowy ma w cigu doby 2 max w jednym kierunku, dobowy natomiast 1 max w jednym kierunku. SLACK- wiatrowa woda zmiana kierunku pynicia wody, prd stay+ prd pywowy dziaajce w tej samej fazie powoduje zwikszenie V. ( przy min V prd zmienia kierunek p. rewersyjny.)PODSTAWY ANALIZY HARMONICZNEJ : ZASADA CZENIA ELEMENTARNYCH FALGwna idea analizy harmonicznej oparta jest na tym, e jeeli zjawisko pywu, w swoim zasadniczym charakterze jest zjawiskiem okresowym, to potencja siy pywotwrczej mona rozoy na proste skadowe harmoniczne, a bardzo skomplikowan krzyw rzeczywistych waha poziomu morza na szereg fal, z ktrych kada posiada charakter prostych harmonicznych waha w postaci- pocz. R*cos(q*t-) gdzie: R- amplituda fali, q- prdko ktowa fali, t- redni czas soneczny, Faza fali Wprowadzono wspczynniki empiryczne, dla kadego miejsca w postaci R=f*H gdzie: H rednia amplituda fali, zalena od fizyczno geograficznych warunkw lokalnych f - wspczynnik redukcyjny zaleny od warunkw astronomicznych, periodycznie zmieniajcy si w czasie co 18,61 latWysoko pywu, obserwowanego w danym miejscu, w momencie czasu t, z uwzgldnieniem redniego poziomu morza z0, stanowi sum wysokoci skadanych harmonicznych falH=z0+fi*Hi*cos[qit+(v0+u)i-qiWYSOKO PYWU- wysoko poziomu morza w danym momencie odniesiona od zera mapy. WYSOKA WODA PYWU- najwysze pooenie poziomu morza w okresie jednego cyklu waha pywu.WYSZA I NISZA WODA WYSOKA- przy nierwnych wysokociach dwch kolejnych wysokich i dwch kolejnych niskich wd pywu. CZAS TRWANIA PRZYPYWU- odstp czasu midzy nisk wod pywu i nastpujc za ni wod wysok. OKRES PYWU- odstp czasu midzy dwiema kolejnymi wysokimi lub niskimi wodami pywu. ODSTP KSIYSOWY P- odstp czasu pomidzy momentem grnej i dolnej kulminacji K na poudniku miejscowym a momencie wystpienia nastpujcej najbliszej wysokiej wody (interwa ksiycowy). . LINIA KOTYDALNA- linia czca na mapie punkty o jednakowej fazie pywu. Kotydalna linia wody wysokiej wyznaczona jest iloci godzin K ktre miny od momentu kulminacji K na poudniku Greenwich do wystpienia wody wysokiej.P PDOBOWY 0