المد والجزر هي موجات طويلة جدًا تتحرك عبر المحيطات استجابةً للقوى التي يمارسها القمر والشمس، ينشأ المد والجزر في المحيطات ويتقدم نحو السواحل حيث تظهر على شكل ارتفاع وانخفاض منتظم لسطح البحر، وفي هذا المقال سنذكر أهم معلومات عن ظاهرة المد والجزر
معلومات عن ظاهرة المد والجزر
ما هي ظاهرة المد والجزر
- يُعرف الارتفاع والانخفاض المنتظم لمياه المحيط بالمد والجزر، على طول الساحل، يرتفع الماء ببطء فوق الشاطئ ثم يتراجع ببطء مرة أخرى.
- عندما ترتفع المياه إلى أعلى مستوى لها، وتغطي جزءًا كبيرًا من الشاطئ، تكون عند ارتفاع المد، وعندما ينخفض الماء إلى أدنى مستوى له، يكون عند انخفاض المد.
- تلعب العلاقة بين كتل الأرض والقمر والشمس، ومسافاتهم لبعضهم البعض دورًا مهمًا في التأثير على المد والجزر على الأرض.
- يؤثر كل من القمر والشمس على المد والجزر، ولكن نظرًا لأن القمر أقرب كثيرًا إلى الأرض (384.400 كم بدلاً من 149600000 كم)، فإن تأثيره يزيد عن ضعف تأثير الشمس، على الرغم من أنه أصغر بكثير.
ما الذي يسبب المد والجزر
- الجاذبية هي إحدى القوى الرئيسية التي تخلق المد والجزر، في عام 1687، أوضح إسحاق نيوتن أن المد والجزر في المحيط ناتج عن جاذبية الشمس والقمر على محيطات الأرض.
- ينص قانون الجذب العام لنيوتن، على أن الجاذبية بين جسمين تتناسب طرديًا مع كتلتيهما وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بين الجسمين، لذلك، كلما زادت كتلة الأجسام وكلما اقتربت من بعضها، زادت قوة الجاذبية بينهما.
- تعتمد قوى المد والجزر على قوة الجاذبية الجاذبية، فيما يتعلق بقوى المد والجزر على الأرض، عادة ما تكون المسافة بين جسمين أكثر أهمية من كتلتهم.
- تختلف قوى توليد المد والجزر عكسيًا مثل مكعب المسافة من الجسم المولّد للمد والجزر، تختلف قوى الجاذبية الجاذبة فقط عكسًا إلى مربع المسافة بين الأجسام، يظهر تأثير المسافة على قوى المد والجزر في العلاقة بين الشمس والقمر ومياه الأرض.
- شمسنا أكبر بـ 27 مليون مرة من قمرنا، بناءً على كتلتها، فإن جاذبية الشمس للأرض أكبر بـ 177 مرة من جاذبية القمر للأرض، إذا كانت قوى المد والجزر تعتمد فقط على الكتل المقارنة، فيجب أن يكون للشمس قوة تولد المد بمقدار 27 مليون مرة أكبر من قوة القمر.
- ومع ذلك، فإن الشمس تبعد عن الأرض بمقدار 390 مرة عن القمر، وبالتالي، تقل قوتها المولدة للمد والجزر بمقدار 390 3، أو أقل بحوالي 59 مليون مرة من القمر، بسبب هذه الظروف، فإن قوة توليد المد والشمس تبلغ حوالي نصف قوة القمر.
- بينما يؤثر كل من القمر والشمس على المد والجزر في المحيط، يلعب القمر الدور الأكبر، على الرغم من أن جاذبية الشمس على الأرض أقوى 178 مرة من جاذبية القمر، إلا أن انتفاخات المد والجزر التي تسببها أصغر بكثير.
هذا لأنه، على عكس الاعتقاد الشائع، لا ينتج المد والجزر عن قوى الجاذبية للقمر أو الشمس التي ترفع المحيطات، بدلاً من ذلك، يتم إنشاء المد والجزر لأن قوة واتجاه الجاذبية يختلف باختلاف مكان وجودك على الأرض، هذا الاختلاف يخلق القوى التفاضلية أو قوى المد والجزر التي بدورها تسبب المد والجزر.
إن قوى المد والجزر للقمر أقوى بكثير من الشمس لأنها أقرب بكثير إلى كوكبنا، مما يتسبب في تباين أكبر بكثير في قوة الجاذبية من موقع إلى آخر.
اقرأ أيضا: ماذا ينتج عن دوران الأرض حول محورها
لماذا يحدث ارتفاع وانخفاض المد مرتين في اليوم
- نظرًا لأن قوة المد والجزر للقمر أقوى بمرتين من قوة الشمس، فإن المد والجزر يتبع اليوم القمري، وليس اليوم الشمسي.
- يستغرق الأمر نصف يوم قمري، في المتوسط 12 ساعة و 25 دقيقة، من المد العالي إلى المد الذي يليه، لذلك لدينا مد مرتفع ومنخفض تقريبًا مرتين في اليوم.
- وفقًا لخدمة المحيطات الوطنية، هناك بعض الاستثناءات للقاعدة الرئيسية المتمثلة في المد والجزر مرتين في كل يوم قمري، على طول ساحل خليج المكسيك، هناك مد وجزر واحد فقط في اليوم بسبب تضاريس السواحل المحلية، من بين أمور أخرى.
- تسمى دورة المد والجزر هذه بالدورة النهارية، على عكس الدورة نصف الدورية العادية، حيث تعني الدورة النهارية اليومية ونصفها يعني النصف.
كيف تؤثر القارات على تأخر المد والجزر
- بينما من الناحية النظرية، تتبع انتفاخات المد والجزر موقع القمر في مداره حول الأرض، فإن عمق المحيط وشكله والمسافة بين القارات مهمان أيضًا في تحديد وقت حدوث المد والجزر.
- الوقت الذي يمر بين مرور القمر وبداية المد العالي يسمى تأخر المد والجزر.
- في المحيط الجنوبي، حيث يمكن لانتفاخات المد والجزر أن تتحرك بحرية نسبية، قد يكون تأخر المد والجزر حوالي ساعتين، من ناحية أخرى، فإن تأخر المد والجزر في بحر الشمال – وهو جزء من المحيط الأطلسي يمكن أن يكون حوالي يومين.
اقرأ أيضا: ما الذي يسبب المد والجزر
المد والجزر والاندفاع
- يمكن التنبؤ بالقوى الفلكية التي تحرك المد والجزر بدقة شديدة، ويتم نشر هذه التنبؤات في جداول المد والجزر المحلية.
- ومع ذلك، فإن الظروف الجوية المختلفة تؤثر أيضًا على مستوى سطح البحر وقد تسبب مدًا وأعلى من المتوقع.
- إذا كانت هناك عاصفة، فغالبًا ما يرتفع مستوى مياه البحر، يسمى هذا بمد العاصفة وينتج عن مزيج من عرام العاصفة وحركة المد الطبيعية.
- يمكن للرياح البحرية القوية أن تحرك المياه بعيدًا عن السواحل، مما يؤدي إلى المبالغة في المد والجزر، في الوقت نفسه، قد تتسبب الرياح البرية في تراكم المياه على الخط الساحلي، مما يجعل المد المنخفض أعلى من المعتاد.
- يمكن أن تؤدي أنظمة الطقس عالية الضغط إلى أيام يكون فيها المد منخفضًا بشكل استثنائي، في المقابل، قد تساهم أنظمة الضغط المنخفض في إحداث مد أعلى بكثير مما كان متوقعًا.
