Gregory's Server
[…] Прилив — как цунами — является т.н. волной мелкой воды, в которой в движение приходит вся толща от поверхности до дна. Её скорость зависит от глубины. Там, где она меньше 20 км — то есть везде — за вращением Земли он не успевает. Там, где она СИЛЬНО меньше — он движется МЕДЛЕННО.
Единственный район, где формируется что-то хоть отдаленно похожее на горбы из учебника — «Южный океан», область около 65°. Там, с одной стороны, довольно глубоко, с другой — поближе к оси вращения Земли и нужна меньше скорость, чтобы за ней успевать.
Приливы в Атлантике определяются не столько Луной, сколько тем, как под её влиянием колышется вода в его южной оконечности. Волна прилива бежит с юга на север со скоростью небыстрого самолёта, достигая Европы в течение суток (https://www.youtube.com/watch?v=ZEhm_ONTQKc )
В мелких морях волна замедляется до автомобильных скоростей, картина её распространения становится запутанной, она ходит по ним кругами, отражаясь от берегов. В пределах одной Дании разность времен максимального прилива может достигать шести часов. «Посмотри на Луну», they said.
Но у любых вынужденных колебаний есть одна особенность, которая делает затею предсказания приливов небезнадежной — они всегда происходят с частотой вынуждающей силы, какой бы сложной система ни была. В любом заливе вода всё равно колеблется в такт вращению Земли. И луны. И… мгм…
Есть период вращения Земли вокруг оси и вокруг Солнца. Есть период вращения Луны вокруг Земли. Есть наклон земной оси. Есть наклон орбиты Луны.
В общем, посреди океана прилив удаётся хорошо описать комбинацией ОДИННАДЦАТИ периодических колебаний с разными амплитудами и частотами.
В мелких морях всё гораздо хуже, так как в дело вступают всякие нелинейности (любая волна может накатываться резко, «стеной», а вот отступать «стеной» вода не может).
Вот, скажем, таблица коэффициентов трех десятков ОСНОВНЫХ компонент прилива для нескольких точек в Нидерландах.
Красота идеи состоит в том, что для предсказания прилива не нужно детально моделировать колебания океана — надо достаточно точно измерять уровень воды пару лет, накопить данные, и как-то подобрать коэффициенты, хорошо их описывающие. А потом просто экстраполировать в будущее.
Сейчас это уже начинает казаться невероятным, как строительство пирамид, но всё вышеизложенное было в общих чертах разработано Лапласом к концу восемнадцатого века. Перейти к практическому применению идеи без компьютеров, однако, было сложновато.
В 1872 году компьютеров всё еще не было, но при участии Кельвина (того самого) был создан настраиваемый механический сумматор десяти гармонических приливных компонентов. А теперь внимание: даты высадки в Нормандии семьдесят два года спустя просчитывали именно на нём.
[…]
Единственный район, где формируется что-то хоть отдаленно похожее на горбы из учебника — «Южный океан», область около 65°. Там, с одной стороны, довольно глубоко, с другой — поближе к оси вращения Земли и нужна меньше скорость, чтобы за ней успевать.
Приливы в Атлантике определяются не столько Луной, сколько тем, как под её влиянием колышется вода в его южной оконечности. Волна прилива бежит с юга на север со скоростью небыстрого самолёта, достигая Европы в течение суток (https://www.youtube.com/watch?v=ZEhm_ONTQKc )
В мелких морях волна замедляется до автомобильных скоростей, картина её распространения становится запутанной, она ходит по ним кругами, отражаясь от берегов. В пределах одной Дании разность времен максимального прилива может достигать шести часов. «Посмотри на Луну», they said.
Но у любых вынужденных колебаний есть одна особенность, которая делает затею предсказания приливов небезнадежной — они всегда происходят с частотой вынуждающей силы, какой бы сложной система ни была. В любом заливе вода всё равно колеблется в такт вращению Земли. И луны. И… мгм…
Есть период вращения Земли вокруг оси и вокруг Солнца. Есть период вращения Луны вокруг Земли. Есть наклон земной оси. Есть наклон орбиты Луны.
В общем, посреди океана прилив удаётся хорошо описать комбинацией ОДИННАДЦАТИ периодических колебаний с разными амплитудами и частотами.
В мелких морях всё гораздо хуже, так как в дело вступают всякие нелинейности (любая волна может накатываться резко, «стеной», а вот отступать «стеной» вода не может).
Вот, скажем, таблица коэффициентов трех десятков ОСНОВНЫХ компонент прилива для нескольких точек в Нидерландах.
Красота идеи состоит в том, что для предсказания прилива не нужно детально моделировать колебания океана — надо достаточно точно измерять уровень воды пару лет, накопить данные, и как-то подобрать коэффициенты, хорошо их описывающие. А потом просто экстраполировать в будущее.
Сейчас это уже начинает казаться невероятным, как строительство пирамид, но всё вышеизложенное было в общих чертах разработано Лапласом к концу восемнадцатого века. Перейти к практическому применению идеи без компьютеров, однако, было сложновато.
В 1872 году компьютеров всё еще не было, но при участии Кельвина (того самого) был создан настраиваемый механический сумматор десяти гармонических приливных компонентов. А теперь внимание: даты высадки в Нормандии семьдесят два года спустя просчитывали именно на нём.
[…]
К 1944 году представлялось логичным, что высадка союзников будет осуществляться по высокой воде — иначе десанту пришлось бы преодолевать всю открытую приливную полосу под огнём противника. Приливная полоса по всему побережью была утыкана заграждениями против десантных кораблей.
Заграждения, однако, были хорошо видны с самолёта, и было принято решение о том, что операция должна начинаться сразу после момента низкой воды — чтобы передовые отряды смогли, двигаясь вместе с приливом, уничтожить часть препятствий, открыв путь основному десанту.
Для маскировки корабли должны были двигаться ночью, но их артиллерии требовался час светлого времени на обстрел берега перед высадкой. Нужен был день, в который максимальный отлив приходился на рассвет.
Разница этого времени для крайних участков высадки — Utah и Sword — разделённых ста километрами расстояния, достигала часа. Прилив в мелком море, как мы помним, движется с автомобильной скоростью. Это тоже надо было учесть.
Разведывательные группы на лодках и мини-подлодках предприняли ряд чрезвычайно рискованных высадок на побережье — чтобы ТЩАТЕЛЬНО ИЗМЕРИТЬ УРОВЕНЬ ВОДЫ. И подстроить двадцать шесть пар коэффициентов в модели прилива.
Данные были переданы Артуру Дудсону, хранителю и оператору механического вычислителя приливов Лорда Кельвина, шестерёнки провернулись в очередной раз, нужный отлив на рассвете был предсказан 5-7 июня 1944 г.
Пятое число отменилось по погодным условиям, D-Day состоялся 06.06.1944.