يُعرف الارتفاع والانخفاض المنتظم لمياه المحيط بالمد والجزر، وهي واحدة من الظواهر الطبيعية في العالم، يكون المد مرتفعًا عندما تغطي المياه جزءًا كبيرًا من الشاطئ عن طريق الارتفاع إلى أعلى مستوى لها، ويكون منخفضًا عندما ينخفض الماء إلى أدنى مستوى له وينحسر عن الشاطئ، وفي هذا المقال سنوضح كيف يحدث المد والجزر في البحر
كيف يحدث المد والجزر في البحر
ما هو المد والجزر وكيف يحدث
- 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.
- عندما يصل الجزء الأعلى من الموجة أو قمة الموجة إلى موقع معين، يحدث المد العالي، بينما المد والجزر المنخفض يتوافق مع الجزء السفلي من الموجة، أو قاعها، الفرق في الارتفاع بين المد والجزر المنخفض نطاق المد والجزر.
- غالبًا ما تصاحب الحركة الأفقية للمياه ارتفاع وانخفاض المد، وهذا هو بيار المد والجزر، يُطلق على المد القادم على طول الساحل وفي الخلجان ومصبات الأنهار تيار فيضان.
- عادة ما تحدث أقوى تيارات الفيضان والانحسار قبل أو بالقرب من وقت المد والجزر المرتفع والمنخفض.
- تحدث أضعف التيارات بين تيارات الفيضان والجزر وتسمى “المياه الراكدة” أو “الركود الحالي”، في المحيط المفتوح تيارات هذه الظاهرة ضعيفة نسبيا، بينما بالقرب من مداخل المصب والمضايق والمداخل الضيقة، يمكن أن تصل سرعة تيارات المد إلى عدة كيلومترات في الساعة.
- 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، فيما يتعلق بقوى المد والجزر على الأرض، عادة ما تكون المسافة بين جسمين أكثر أهمية من كتلتهم.
ما أهمية المد والجزر لحياة الإنسان
- الصيد: يؤثر على جوانب أخرى من الحياة المحيطية، بما في ذلك الأنشطة الإنجابية للأسماك ونباتات المحيطات.
- الغذاء: الكائنات البحرية الصالحة للأكل مثل سرطان البحر، وبلح البحر والقواقع والأعشاب البحرية وما إلى ذلك، تسكن منطقة المد والجزر.
- الملاحة: تساعد هذه الظاهرة في الملاحة، فهي ترفع مستوى المياه بالقرب من الشواطئ مما يساعد السفن على الوصول إلى الميناء بسهولة أكبر.
- الطقس: تؤثر على مياه المحيط مما يجعل الظروف المناخية الصالحة للسكن، وتوازن درجات الحرارة على الكواكب.
اقرأ أيضا: معلومات عن ظاهرة المد والجزر
كيف يحدث المد والجزر في البحر
- يعرف الناس اليوم أن قوة الجاذبية بين الأرض والقمر والشمس هي التي تحدد المد والجزر، ومع ذلك، فإن القمر هو الأكثر تأثيرًا.
- إن قوة جاذبية القمر على الأرض قوية بما يكفي لسحب المحيطات إلى الارتفاع، إذا لم تكن هناك قوى أخرى تلعب دورًا، فستواجه الشواطئ مدًا مرتفعًا واحدًا في اليوم حيث تدور الأرض حول محورها، وتصطدم السواحل بانتفاخ المحيطات المواجه للقمر.
- ومع ذلك، فإن القصور الذاتي – ميل الجسم المتحرك لمواصلة الحركة – يؤثر أيضًا على محيطات الأرض.
- عندما يدور القمر حول الأرض، تتحرك الأرض أيضًا في دائرة طفيفة جدًا، وهذه الحركة كافية لإحداث قوة طرد مركزي على المحيطات.
- يتسبب هذا القصور الذاتي، أو قوة الطرد المركزي، في انتفاخ المحيطات على الجانب الآخر المواجه للقمر، في حين أن جاذبية القمر قوية بما يكفي لجذب المحيطات إلى ارتفاع على جانب الأرض المواجه للقمة، إلا أنها ليست قوية بما يكفي للتغلب على الجمود على الجانب الآخر من الأرض.
- نتيجة لذلك، ترتفع محيطات العالم مرتين مرة عندما تكون على جانب الأرض الأقرب للقمر، ومرة عندما تكون على الجانب الأبعد عن القمر.
- تعقد الجغرافيا المد والجزر، لكن العديد من الأماكن على الأرض تشهد فقط مدتين مرتفعتين ومديين منخفضين كل 24 ساعة و 50 دقيقة، (سبب الخمسين دقيقة الإضافية هو المسافة التي يتحرك بها القمر كل يوم أثناء دورانه حول الأرض).
اقرأ أيضا: ماذا ينتج عن دوران الأرض حول محورها
ما الذي يؤثر على المد والجزر
- تعمل الجاذبية والقصور الذاتي في مواجهة محيطات الأرض، مما يؤدي إلى ارتفاعات مدية على مواقع متقابلة من الكوكب.
- على الجانب “القريب” من الأرض (الجانب المواجه للقمر)، تسحب قوة الجاذبية للقمر مياه المحيط نحوه، مما يؤدي إلى ارتفاع واحد، وعلى الجانب الآخر من الأرض، يسود القصور الذاتي، مما يؤدي إلى ارتفاع ثانٍ.
- تؤثر المسافات والمواقع النسبية للشمس والقمر والأرض، على حجم وضخامة الانتفاخات على الأرض.
- على نطاق أصغر، يمكن أن يتأثر حجم هذه الظاهرة بشدة بشكل الخط الساحلي، عندما تضرب انتفاخات المد والجزر المحيطية الحواف القارية الواسعة، يمكن تضخيم ارتفاع المد والجزر وعلى العكس من ذلك، فإن الجزر الواقعة في وسط المحيط، والتي ليست بالقرب من الحواف القارية تشهد مدًا صغيرًا جدًا يبلغ مترًا واحدًا أو أقل.
- يمكن أن يؤدي شكل الخلجان ومصبات الأنهار أيضًا إلى تضخيم شدة الظاهرة، يمكن للخلجان على شكل قمع على وجه الخصوص أن تغير حجم المد بشكل كبير.
- يمكن أن تؤثر أنماط الرياح والطقس المحلية أيضًا على هذه الظاهرة، يمكن للرياح البحرية القوية أن تحرك المياه بعيدًا عن السواحل، مما يؤدي إلى المبالغة في التعرض لانخفاض المد.
- قد تعمل الرياح البرية على تكديس المياه على الخط الساحلي، مما يلغي فعليًا التعرض لانخفاض المد والجزر.
- يمكن لأنظمة الضغط العالي أن تخفض مستويات سطح البحر، مما يؤدي إلى أيام مشمسة صافية مع انخفاض استثنائي في الظاهرة، على العكس من ذلك، فإن أنظمة الضغط المنخفض التي تساهم في الظروف الملبدة بالغيوم والأمطار ترتبط عادةً بالمد والجزر أكثر مما هو متوقع.
