Почему Луна вызывает приливы
Луна притягивает всё на Земле — и твёрдую породу, и воду. Но гравитация убывает с расстоянием. Ближняя к Луне сторона Земли находится примерно на 6 400 км ближе к Луне, чем центр Земли, а дальняя — на 6 400 км дальше. Эта разница в притяжении (приливная сила) растягивает Землю вдоль линии «Земля — Луна».
Два водяных горба — почему не один?
Интуитивно кажется: Луна тянет воду на ближней стороне — там прилив. Но откуда второй горб — на дальней стороне? Дело в том, что центр Земли притягивается к Луне сильнее, чем вода на дальней стороне. Центр «убегает» вперёд, а дальняя вода «отстаёт» — и тоже образует горб. Итого: два горба, с двух сторон.
Два прилива в сутки
Земля вращается вокруг своей оси за ~24 часа. За это время данная точка побережья проходит через оба горба. Поэтому большинство прибрежных городов наблюдают два прилива и два отлива в сутки (каждые ~6 часов — смена). Точный период чуть больше 24 часов, потому что Луна за это время тоже немного сдвигается по своей орбите.
Роль Солнца — сизигийные и квадратурные приливы
Солнце тоже вызывает приливы, но его приливная сила примерно в 2,2 раза слабее лунной (хотя Солнце гораздо массивнее — оно просто очень далеко). Когда Солнце, Луна и Земля выстраиваются в одну линию (новолуние или полнолуние), приливы складываются — наступают сизигийные приливы (самые высокие). Когда Луна в четверти — Солнце и Луна тянут под прямым углом, приливы ослабевают — квадратурные приливы.
Рекордные приливы Земли
В заливе Фанди (Канада) разница уровней воды между приливом и отливом достигает 16 метров — рекорд мира. Это связано с формой залива: резонанс волн усиливает прилив. В открытом океане разница обычно 0,5–1 м.