Александру Македонскому, в IV веке до нашей эры вторгшемуся в Индию, приливы порядком досадили. Этот живший в древние времена великий человек был знаком только с едва заметными приливами Средиземного моря и оказался совершенно не готов к тому, что произошло, когда флотилия его легких судов пришвартовалась на реке Инд. Из сообщения древнегреческого историка Арриана нам известно, что после отлива суда оказались на мели — факт, воинов Александра порядком озадачивший. Однако их ждало еще большее потрясение — позднее в этот же день суда снова оказались в воде благодаря нахлынувшему приливу, который поднялся вверх по реке в виде бора:
«Суда, завязшие в грязи, были тихонько подняты приливом и поплыли дальше, не потерпев никакого ущерба. Те же, которые стояли на более твердом грунте и не были прочно укреплены на месте, под напором воды или наскочили одно на другое, или же ударились о берег и разбились».
Все той же неосведомленностью о приливах объясняется и тот факт, что в Библии это природное явление ни разу не упоминается. Ведь Палестина выходит к Средиземному морю, а сколько-нибудь серьезными мореходами израильтяне не были.
Прогнозирование приливов — штука неблагодарная. И не только из-за географических особенностей той или иной местности. Сложность еще и в том, что для каждой конкретной области приливная амплитуда сильно разнится по времени. Главная причина тому — изменения в положении Солнца и Луны. Самые большие амплитуды прилива, сизигийные приливы, происходят во время полнолуния или новолуния. То есть, когда Солнце, Луна и Земля выстраиваются на одной линии, силы гравитационного притяжения Солнца и Луны, направленные на Землю, усиливаются. С другой стороны, сизигийный отлив, при котором амплитуда прилива достигает минимума, происходит как раз тогда, когда Солнце и Луна находятся не на одной линии, а под прямым углом друг к другу. При таком положении солнечный свет падает на часть Луны — мы видим не полную Луну, а лишь ее половину. И хотя сама по себе Луна влияет на приливы гораздо сильнее, чем Солнце, важнее всего взаимное расположение этих небесных тел относительно друг друга.
Положение Земли, Солнца и Луны относительно друг друга во время сизигийных приливов и отливов в полнолуние, первую и последнюю четверти, а также новолуние
Более того, амплитуда прилива зависит и от погоды. При низком, предвещающим шторм атмосферном давлении воздух оказывает на воду не такое сильное давление — уровень воды поднимается только слегка. Когда же в сторону берега задувает штормовой ветер, уровень воды поднимается больше — это называется штормовым нагоном. При особенно крупном штормовом нагоне, совпадающем с полной водой, прибрежным районам грозит серьезное затопление. Штормовой нагон, вызванный ураганом «Катрина», ударившим по южному побережью США в августе 2005 года, привел к грандиозному затоплению — под воду ушел практически весь город Новый Орлеан. Вода поднялась до 8,5 м, а в некоторых областях, где нагон усилился полной водой, выше 9 м.
Но и кроме погоды существуют факторы, сообщающие приливам индивидуальность. Необходимо принимать во внимание и то, что, во-первых, на протяжении всего лунного месяца расстояние между Землей и Луной меняется, а во-вторых, на протяжении всего солнечного года расстояние между Землей и Солнцем меняется. Силы гравитационного притяжения то усиливаются, то ослабевают; максимум наступает тогда, когда Земля оказывается наиболее близко и к Солнцу, и к Луне.
[60]
Неудивительно, что даже с помощью современных компьютеров и замеряющих уровень воды приборов давать точный прогноз приливов от недели к неделе, из области к области практически невозможно. Одни силы при этом надо сложить, другие — вычесть: уравнение слишком уж сложное. Однако результат прост: беспрестанное возрастание и убывание воды.
* * *
Разумеется, перемещение гигантских масс воды подразумевает высвобождение невероятного количества энергии.
Принимая во внимание конечность запасов полезных ископаемых, было бы разумно использовать хотя бы часть этой энергии. Технология добычи энергии от порождаемых ветром океанических волн и порождаемых силами гравитационного притяжения приливных волн существует, а уж Великобритания с ее обширными береговыми линиями и высокими амплитудами приливов просто обязана использовать энергию и тех, и других волн. В правительственном отчете за 2006 год подсчитано: 15-20% всех текущих потребностей страны в энергии может быть покрыто за счет «возобновляемой энергии моря»
. Слишком смело? Но еще в конце 1990-х годов Комитет по использованию морских ресурсов пришел к выводу, что «даже если 0,1% возобновляемой энергии океанов удастся преобразовать в электричество, мировые потребности в энергии будут удовлетворены в пятикратном объеме».
Однако идея использовать энергию приливов вовсе не нова. В 1999 году возле средневекового монастыря Нендрум на острове у озера Стренгфорд-Лох в северной части Ирландии обнаружили руины приливной мельницы. В озеро заходят приливы, их амплитуда достигает 3,6 м. С подходом приливной волны монахи открывали шлюз, заполняя водой запруду у мельницы. Когда приливная волна спадала, вода из запруды отводилась вниз по выложенному камнем каналу на горизонтально расположенное гребное колесо, которое вращало мельничный жернов, перемалывавший зерно в помещении уровнем выше. Найденная во время раскопок под жерновом дубовая балка была исследована методом датировки по числу годовых колец; выяснилось, что ее изготовили из дерева, срубленного в 787 г. н.э.
Археологи предполагают, что мельница была выстроена тогда же. Если так, то это самая первая в мире мельница, работавшая на энергии приливной волны.
И хотя приливные мельницы не нашли такого широкого применения, как мельницы ветряные или речные, имеются сведения о по меньшей мере 220 приливных мельницах, которыми пользовались в то или иное время на территории Англии и Уэльса.
Из них сохранились только семь, причем две находятся в рабочем состоянии. Считается, что на восточном побережье США существовало около трех сотен приливных мельниц, а на атлантическом побережье Франции — около сотни
. Две таких «приливных электростанции» по-прежнему действовали в устье реки Ране в Бретани, когда начались работы по сооружению первой в мире установки, преобразующей в электричество энергию приливов. Строительство завершилось в 1967 году; с тех пор ежегодно полезная мощность электростанции составляет 540 000 000 киловатт. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией 250 000 семей.
Электростанция, работающая за счет приливной волны реки Ране, представляет собой расположенную поперек устья дамбу 762 м длиной. Во время прилива морская вода, устремляясь против течения, вращает двадцать четыре турбины. При смене направления приливного потока шлюзовые ворота закрываются, задерживая воду. Она вновь используется для работы турбин. Электростанция также может действовать как установка аккумулирования энергии — при избытке электроэнергии в сети ее расходуют на то, чтобы накачивать воду в речной бассейн, которую затем по мере надобности превращают обратно в электричество. За более чем сорок лет использования установки на ней не произошло ни одной аварии, кроме того, она не выбрасывает в атмосферу углерод. Чем не «зеленое» производство?
