تتحكم قوة الجاذبية القائمة بين الأرض والقمر والشمس في حدوث ظاهرة المد والجزر. ومع ذلك، فإن القمر هو الأكثر تأثيرًا على حدوث تلك الظاهرة الطبيعية .وسنتعرف من خلال مقالنا على اجابة سؤال ما الذي يسبب المد والجزر .
ما الذي يسبب المد والجزر
ماهو المد والجزر
- يشير المد والجزر إلى الارتفاع والانخفاض المنتظم لمستويات سطح البحر. الناجم عن التأثيرات المشتركة لقوى الجاذبية التي يمارسها القمر والشمس، ودوران الأرض.
- يتغير حجم المد والجزر المرتفع والمنخفض خلال الشهر القمري. فأثناء اكتمال القمر أو بروز القمر الجديد يكون الفرق بين المد والجزر في ذروته.
- عندما تكون الأرض والشمس والقمر في خط واحد، تكون قوة الجاذبية في أقوى حالاتها.
سبب حدوث المد والجزر
- تعد الجاذبية بمثابة إحدى القوى الرئيسية التي تخلق المد والجزر. ففي عام 1687، توصل إسحاق نيوتن إلى أن حدوث المد والجزر في المحيط ناتج عن تأثير جاذبية الشمس والقمر على محيطات الأرض .
- تسحب الجاذبية الخارجة من الشمس والقمر الماء عبر سطح الأرض. كما تسحب الأرض الماء إلى الأسفل (في الشلالات )، لذلك فإن قوة الجاذبية الأضعف للشمس والقمر تسحب الماء جانبيًا عبر الأرض.
- تولد قوة جاذبية القمر قوة ظاهرة المد والجزر. حيث تتسبب قوة المد والجزر في انتفاخ الأرض والمياه وارتفاع منسوبها على الجانب الأقرب للقمر والجانب الأبعد عن القمر، هذا وتشير هذه الانتفاخات المائية إلى المد والجزر المرتفع .
- عندما تسحب جاذبية القمر الماء في المحيطات تبرز النتوءات على سطح الماء في اتجاه القمر. و يعد ذلك دليلًا على قوة المد والجزر.
- نتيجة قوة المد والجزر، فإن الماء الموجود على جانب القمر يشكل نتوءًا في اتجاه القمر. وهذا الانتفاخ يشكل المد العالي.
أقرأ أيضًا: ماهي اسباب الظواهر الطبيعية .. مجموعة من الظواهر الطبيعية وأسبابها ..
حساب قوة المد والجزر
قوة المد والجزر = قوة جاذبية القمر في مكان محدد على الأرض – متوسط جاذبية القمر على الأرض كلها
مالذي يؤثر على المد والجزر
جاذبية الشمس
- “المد والجزر الشمسي”، جاذبية الشمس العامل الذي يسبب المد والجزر الشمسي، وهي أضعف من المد والجزر على سطح القمر.
- كتلة الشمس أكبر بـ27 مليون مرة من كتلة القمر، لكنها أيضًا أبعد بمقدار 390 مرة، نتيجة لذلك، تمتلك الشمس 46 % من قوى توليد المد والجزر التي يمتلكها القمر .
- تؤثر الشمس على حدوث ظاهرة المد والجزر شأنها شأن القمر، على الرغم من أنها أصغر إلى حد ما.
- عندما تصطف الأرض والقمر والشمس – وهو ما يحدث في أوقات اكتمال القمر أو القمر الجديد – فإن المد والجزر القمري والشمسي يعززان بعضهما، مما يؤدي إلى المزيد من المد والجزر الشديد، والذي يطلق عليه المد الربيعي.
- عندما يعمل المد والجزر القمري والشمسي ضد بعضهما، تكون النتيجة مدًا صغيرً، يُطلق عليه neap tide.
- نتيجة لبروز قمر جديد أو قمر مكتمل كل أسبوعين تزيد عدد المرات ظهور المد الربيعي .
- عندما تجمع جاذبية الشمس والقمر معًا، تحدث حالات المد والجزر الشديدة. مما يفسر ظاهرة ارتفاع وانخفاض المد والجزر التي تحدث كل أسبوعين .
أنماط الرياح والطقس
- يمكن أن تؤثر أنماط الرياح والطقس على مستوى المياه. حيث يمكن للرياح البحرية القوية أن تحرك المياه بعيدًا عن السواحل، مما يؤدي إلى المبالغة في المد والجزر. علاوة على أن الرياح البرية يمكن أن تدفع المياه إلى الشاطئ، مما يجعل انخفاض المد والجزر أقل وضوحًا.
- يمكن لأنظمة الطقس عالية الضغط أن تخفض مستويات سطح البحر ، مما يؤدي إلى انخفاض المد والجزر.
- يمكن لأنظمة الضغط المنخفض – التي تسببها العواصف والأعاصير القوية – أن تسبب مدًا أعلى بكثير من المتوقع
لماذا يحدث مد وجزر مرتين في اليوم؟
عندما تدور الأرض حول محورها، تتأثر المحيطات على سطحها بقوتين:
- جانب واحد من الأرض يواجه القمر. وعلى هذا الجانب، يكون البحر أقرب إلى القمر ويسبب سحب الجاذبية للقمر انتفاخًا في المد والجزر (أول مد مرتفع في اليوم).
- ينشأ انتفاخ المد والجزر الثاني (المد العالي الثاني في اليوم) بواسطة قوة الطرد المركزي للأرض والقمر يدوران حول مركز كتلة مشترك. ويحدث هذا الانتفاخ الثاني على الجانب الآخر من الأرض من الجانب المواجه للقمر.
أهمية معرفة حدوث المد والجزر
- تتطلب العديد من الصناعات معرفة المد والجزر، ولعل أبرزها صناعة الشحن وصيد الأسماك والهندسة الساحلية.
- يمكن أن يكون المد والجزر خطيرًا. لذلك من المهم معرفة ما إذا كان المد قادمًا أم ذاهبًا.
- يأتي المد المرتفع ليغرق الشواطىء بالكامل بالمياه. وغالبًا ما تكون هناك حاجة إلى قوارب النجاة لإنقاذ الأشخاص الذين لا يدركون أن مدًا مرتفعًا قادمًا يمكن أن يحبسهم.
مكونات المد والجزر
دوران الأرض هو أحد مكونات المد والجزر. أما المكون الرئيسي للمد والجزر فهو قوة جاذبية القمر على الأرض. فكلما اقتربت الأجسام؛ زادت قوة الجاذبية بينهما. بلرغم من أن كلًا من الشمس والقمر يمارسان قوة الجاذبية على الأرض ، إلا أن قوة جذب القمر تكون أقوى لأن القمر أقرب إلى الأرض من الشمس.
قوة المد والجزر للقمر لها تأثير أكبر بكثير على سطح المحيط فالماء سائل ويمكن أن يستجيب للجاذبية بشكل أكبر.
أقرأ ايضا متى يحدث كسوف الشمس
المد والجزر المرتفع
- قوة المد والجزر التي يمارسها القمر تكون أقوى على جانب الأرض المواجه للقمر. بينما تكون الأضعف على جانب الأرض الذي يواجه الاتجاه المعاكس. تسمح هذه الاختلافات في قوة الجاذبية للمحيط بالانتفاخ للخارج في مكانين في نفس الوقت.
- يحدث انتفاخ واحد على جانب الأرض المواجه للقمر. وهذه هي قوة المد والجزر المباشرة للقمر والتي تسحب المحيط نحوه. يحدث الانتفاخ الآخر على الجانب الآخر من الأرض ، فينتفخ المحيط في الاتجاه المعاكس للقمر ، وليس باتجاهه.
- تُعرف هذه الانتفاخات في مياه المحيط على جانب الأرض المواجه للقمر بالمد العالي. بينما يسمى المد المرتفع الناجم عن الانتفاخ على الجانب الآخر من الأرض بالمد والجزر المنخفض.
المد والجزر المنخفض
- يواجه المد العالي دائمًا القمر، بينما يشير انخفاض المد والجزر بالبعد عن القمر، وبين المد والجزر العالي توجد مناطق ذات مستويات مياه منخفضة يطلق عليها جزر منخفض. ويسمى تدفق المياه من المد العالي إلى المد المنخفض بالمد والجزر.
- يسمى الفرق الرأسي بين المد والجزر المرتفع والمنخفض نطاق المد والجزر. ويتغير النطاق كل شهر بنمط منتظم نتيجة لقوة جاذبية الشمس على الأرض. على الرغم من أن الشمس تبعد عن الأرض بحوالي 390 مرة عن القمر ، إلا أن كتلتها العالية تؤثر على المد والجزر.
