ويعتقد حاليا أن المد والجزر وتدفق المد والجزر ناجم عن سحب الجاذبية للقمر. لذلك، تتحول الأرض إلى القمر الصناعي في اتجاه واحد أو آخر، يجذب القمر هذه المياه لنفسه - هذه هي المد والجزر. في المنطقة التي يغادر فيها الماء هناك انخفاض المد والجزر. تدور الأرض، وتتغير المد والجزر. هذه هي النظرية القمرية، حيث كل شيء جيد باستثناء عدد من الحقائق غير المبررة.
على سبيل المثال، هل تعلم أن البحر الأبيض المتوسط يعتبر مدًا، ولكن بالقرب من مدينة البندقية وعلى مضيق يوريكوس في شرق اليونان، يصل معدل المد والجزر إلى متر واحد أو أكثر. ويعتبر هذا أحد أسرار الطبيعة. إلا أن علماء الفيزياء الإيطاليين اكتشفوا في شرق البحر الأبيض المتوسط، على عمق أكثر من ثلاثة كيلومترات، سلسلة من الدوامات تحت الماء، يبلغ قطر كل منها عشرة كيلومترات. صدفة مثيرة للاهتمام للمد والجزر غير الطبيعية والدوامات، أليس كذلك؟
لقد لوحظ وجود نمط: حيث توجد دوامات، في المحيطات والبحار والبحيرات، يوجد مد وجزر، وحيث لا توجد دوامات، لا يوجد مد وجزر... إن اتساع محيطات العالم مغطى بالكامل بالجليد. الدوامات، والدوامات لها خاصية الجيروسكوب للحفاظ على موضع المحور في الفضاء، بغض النظر عن دوران الأرض.
إذا نظرت إلى الأرض من جانب الشمس، فإن الدوامات التي تدور مع الأرض تنقلب مرتين في اليوم، ونتيجة لذلك يتقدم محور الدوامات (1-2 درجة) ويخلق موجة مد، والتي هو سبب المد والجزر، والحركة العمودية لمياه المحيطات.
مبادرة القمة
دوامة المحيط العملاقة
ويعتبر البحر الأبيض المتوسط مدًا، ولكن بالقرب من مدينة البندقية وعلى مضيق يوريكوس في شرق اليونان، يصل معدل المد والجزر إلى متر واحد أو أكثر. ويعتبر هذا أحد أسرار الطبيعة، لكن في الوقت نفسه، اكتشف فيزيائيون إيطاليون في شرق البحر الأبيض المتوسط، على عمق أكثر من ثلاثة كيلومترات، سلسلة من الدوامات تحت الماء، يبلغ قطر كل منها عشرة كيلومترات. من هذا يمكننا أن نستنتج أنه على طول ساحل البندقية، على عمق عدة كيلومترات، هناك سلسلة من الدوامات تحت الماء.
إذا كانت المياه تدور في البحر الأسود كما هو الحال في البحر الأبيض، فإن المد والجزر سيكون أكثر أهمية. إذا غمرت موجة مد خليجًا ودوّمت الموجة هناك، فإن المد والجزر في هذه الحالة يكون أعلى... مكان الدوامات والأعاصير الجوية والأعاصير المضادة في العلوم، عند تقاطع علم المحيطات والأرصاد الجوية و الميكانيكا السماوية تدرس الجيروسكوبات. أعتقد أن سلوك الأعاصير الجوية والأعاصير المضادة يشبه سلوك الدوامات في المحيطات.
لاختبار هذه الفكرة، قمت بتركيب مروحة على الكرة الأرضية، حيث يوجد الدوامة، وبدلاً من الشفرات قمت بإدخال كرات معدنية على النوابض. قمت بتشغيل المروحة (الدوامة)، وقمت في نفس الوقت بتدوير الكرة الأرضية حول محورها وحول الشمس، وحصلت على تقليد للمد والجزر وتدفقها.
تكمن جاذبية هذه الفرضية في إمكانية اختبارها بشكل مقنع باستخدام مروحة دوامية متصلة بالكرة الأرضية. حساسية جيروسكوب الدوامة عالية جدًا بحيث يجب تدوير الكرة الأرضية ببطء شديد (دورة واحدة كل 5 دقائق). وإذا تم تثبيت جيروسكوب دوامة على الكرة الأرضية عند مصب نهر الأمازون، فمن المؤكد أنه سيُظهر الميكانيكا الدقيقة لمد وجزر نهر الأمازون. عندما تدور الكرة الأرضية فقط حول محورها، تميل دوامة الجيروسكوب في اتجاه واحد وتقف بلا حراك، وإذا تحركت الكرة الأرضية في المدار، يبدأ برج الدوامة في التأرجح (المبادرة) ويعطي مدين وتدفقين في اليوم.
إن الشكوك حول وجود حركة متقدّمة في الدوامات، نتيجة الدوران البطيء، تزيلها سرعة انقلاب الدوامات العالية، خلال 12 ساعة.. ويجب ألا ننسى أن السرعة المدارية للأرض أكبر بثلاثين مرة من سرعة دوران الأرض. السرعة المدارية للقمر.
إن التجربة مع الكرة الأرضية أكثر إقناعًا من الوصف النظري للفرضية. يرتبط انجراف الدوامات أيضًا بتأثير الجيروسكوب - الدوامة، واعتمادًا على نصف الكرة الأرضية الذي تقع فيه الدوامة، وفي أي اتجاه تدور الدوامة حول محورها، يعتمد اتجاه انجراف الدوامة.
قرص مرن
إمالة الجيروسكوب
تجربة مع الجيروسكوب
علماء المحيطات في وسط المحيط لا يقيسون في الواقع ارتفاع موجة المد والجزر، ولكن الموجة الناتجة عن التأثير الجيروسكوبي للدوامة الناتجة عن المبادر، وهو محور دوران الدوامة. والدوامات فقط هي التي يمكنها تفسير وجود سنام المد والجزر على الجانب الآخر من الأرض. ليس هناك ضجة في الطبيعة، وإذا كانت الدوامات موجودة، فإن لها غرضًا في الطبيعة، وهذا الغرض، في اعتقادي، هو الاختلاط الرأسي والأفقي لمياه المحيطات لتعادل درجة الحرارة ومحتوى الأكسجين في محيطات العالم.
وحتى لو كان هناك مد وجزر قمري، فلن يختلط بمياه المحيط. الدوامات، إلى حد ما، تمنع المحيطات من تراكم الطمي. إذا كانت الأرض تدور بشكل أسرع قبل بضعة مليارات من السنين، فإن الدوامات كانت أكثر نشاطًا. أعتقد أن خندق ماريانا وجزر ماريانا هما نتيجة الدوامة.
كان تقويم المد والجزر موجودًا قبل فترة طويلة من اكتشاف موجة المد والجزر. كما كان هناك تقويم منتظم، قبل بطليموس، وبعد بطليموس، وقبل كوبرنيكوس، وبعد كوبرنيكوس. اليوم هناك أيضًا أسئلة غير واضحة حول خصائص المد والجزر. وهكذا، في بعض الأماكن (بحر الصين الجنوبي، والخليج العربي، وخليج المكسيك، وخليج تايلاند) يحدث مد واحد فقط في اليوم. في بعض مناطق الأرض (على سبيل المثال، في المحيط الهندي)، هناك مد واحد أو اثنين من المد والجزر يوميا.
قبل 500 عام، عندما تشكلت فكرة المد والجزر، لم يكن لدى المفكرين الوسائل التقنية الكافية لاختبار هذه الفكرة، ولم يكن يُعرف سوى القليل عن الدوامات في المحيطات. واليوم، أصبحت هذه الفكرة، بجاذبيتها ومعقوليتها، متجذرة في وعي الجمهور والمفكرين لدرجة أنه لن يكون من السهل التخلي عنها.
لماذا، في كل عام وكل عقد، في نفس اليوم التقويمي (على سبيل المثال، الأول من مايو) عند مصبات الأنهار والخلجان، لا توجد نفس موجة المد والجزر؟ أعتقد أن الدوامات التي تقع عند مصبات الأنهار والخلجان تنجرف ويتغير حجمها.
ولو كان سبب موجة المد والجزر هو جاذبية القمر، فإن ارتفاع المد والجزر لن يتغير لآلاف السنين. ويعتقد أن موجة المد التي تتحرك من الشرق إلى الغرب تنشأ عن جاذبية القمر، وتغمر الموجة الخلجان ومصبات الأنهار. ولكن لماذا يفيض مصب نهر الأمازون جيدًا، لكن خليج لا بلاتا، الذي يقع جنوب الأمازون، لا يفيض جيدًا، على الرغم من أنه بكل المقاييس يجب أن يفيض خليج لا بلاتا أكثر من الأمازون.
أعتقد أن موجة المد والجزر عند مصب الأمازون يتم إنشاؤها بواسطة دوامة واحدة، وبالنسبة لعنق نهر لابلاتا، يتم إنشاء موجة المد والجزر بواسطة دوامة أخرى أقل قوة (القطر، الارتفاع، الثورات).
الأمازون العاصفة
وتصطدم موجة المد والجزر بالأمازون بسرعة حوالي 20 كيلومترا في الساعة، ويبلغ ارتفاع الموج حوالي خمسة أمتار، وعرض الموج عشرة كيلومترات. تعتبر هذه المعلمات أكثر ملاءمة لموجة المد والجزر الناتجة عن حركة الدوامة. ولو كانت موجة مد قمرية لضربت بسرعة عدة مئات من الكيلومترات في الساعة، وكان عرض الموجة حوالي ألف كيلومتر.
ويعتقد أنه لو كان عمق المحيط 20 كيلومترا لتحركت موجة القمر كما هو متوقع بسرعة 1600 كيلومتر في الساعة، ويقولون إن المحيط الضحل يتداخل معها. والآن يصطدم بمنطقة الأمازون بسرعة 20 كيلومترا في الساعة، وفي نهر فوشونجيانغ بسرعة 40 كيلومترا في الساعة. أعتقد أن الرياضيات مشكوك فيها.
وإذا كانت موجة القمر تتحرك ببطء شديد، فلماذا في الصور والرسوم المتحركة يتم توجيه سنام المد والجزر دائمًا نحو القمر، ويدور القمر بشكل أسرع بكثير. وليس من الواضح لماذا لا يتغير ضغط الماء، تحت سنام المد والجزر، في قاع المحيط... هناك مناطق في المحيطات لا يوجد فيها مد وجزر على الإطلاق (نقاط برمائية).
نقطة برمائية
المد والجزر M2، ارتفاع المد والجزر موضح بالألوان. الخطوط البيضاء هي خطوط ساحلية ذات فاصل طوري قدره 30 درجة. النقاط البرمائية هي مناطق زرقاء داكنة تتلاقى فيها الخطوط البيضاء. تشير الأسهم حول هذه النقاط إلى اتجاه "الجري".النقطة البرمائية هي نقطة في المحيط حيث يكون سعة موجة المد والجزر صفرًا. ويزداد ارتفاع المد مع المسافة من النقطة البرمائية. في بعض الأحيان تسمى هذه النقاط بعقد المد والجزر: موجة المد والجزر "تدور حول" هذه النقطة في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة. وتتلاقى الخطوط الساحلية عند هذه النقاط. تنشأ النقاط المزدوجة بسبب تداخل موجة المد الأولية وانعكاساتها من الساحل والعوائق تحت الماء. تساهم قوة كوريوليس أيضًا.
على الرغم من وجودهم في منطقة مناسبة لموجة المد والجزر، إلا أنني أعتقد أن الدوامات تدور ببطء شديد في هذه المناطق. ويعتقد أن الحد الأقصى للمد والجزر يحدث خلال القمر الجديد، وذلك لأن القمر والشمس يمارسان الجاذبية على الأرض في نفس الاتجاه.
كمرجع: الجيروسكوب هو جهاز يتفاعل مع القوى الخارجية بشكل مختلف عن الجسم الثابت بسبب الدوران. أبسط جيروسكوب هو قمة الغزل. من خلال فك الجزء العلوي الدوار على سطح أفقي وإمالة السطح، ستلاحظ أن الجزء العلوي الدوار يحافظ على الالتواء الأفقي.
ولكن من ناحية أخرى، في القمر الجديد، تكون السرعة المدارية للأرض هي الحد الأقصى، وفي البدر تكون في الحد الأدنى، والسؤال الذي يطرح نفسه هو أي من الأسباب هو المفتاح. المسافة من الأرض إلى القمر هي 30 قطر الأرض، واقتراب القمر وبعده من الأرض 10 بالمائة، ويمكن مقارنة ذلك بإمساك حجر وحصاة بذراعين ممدودتين، والتقريب بينهما أكثر فأكثر. بعيدًا بنسبة 10%، هناك فترات مد وجزر ممكنة باستخدام مثل هذه الرياضيات. ويعتقد أنه عند ظهور القمر الجديد، تصطدم القارات بحدبة مد وجزر، بسرعة تبلغ حوالي 1600 كيلومتر في الساعة، فهل هذا ممكن؟
ويعتقد أن قوى المد والجزر أوقفت دوران القمر، وهو الآن يدور بشكل متزامن. لكن هناك أكثر من ثلاثمائة قمر صناعي معروف، ولماذا توقفت جميعها في نفس الوقت، وأين ذهبت القوة التي أدت إلى دوران الأقمار الصناعية... قوة الجاذبية بين الشمس والأرض لا تعتمد على السرعة المدارية للأرض، وتعتمد قوة الطرد المركزي على السرعة المدارية للأرض، ولا يمكن لهذه الحقيقة أن تكون سببًا في المد والجزر القمري.
إن تسمية ظاهرة المد والجزر، وهي ظاهرة الحركة الأفقية والرأسية لمياه المحيطات، ليست صحيحة تمامًا، وذلك لسبب أن معظم الدوامات لا تتلامس مع ساحل المحيط... إذا نظرت إلى الأرض من جانب الشمس، ستجد الدوامات التي تقع على جانب منتصف الليل والظهيرة من الأرض تكون أكثر نشاطًا لأنها تقع في منطقة الحركة النسبية.
وعندما تدخل الدوامة منطقة غروب الشمس والفجر وتصبح في مواجهة الشمس، تقع الدوامة في قوة قوى كوريوليس وتنحسر. خلال القمر الجديد، تزداد وتقل حركة المد والجزر بسبب أن السرعة المدارية للأرض تصل إلى أقصى حد لها...
المواد المرسلة من قبل المؤلف: يوسف خيزروف
يتغير مستوى سطح المحيطات والبحار بشكل دوري، حوالي مرتين في اليوم. وتسمى هذه التقلبات المد والجزر. أثناء المد العالي، يرتفع مستوى المحيط تدريجياً ويصل إلى أعلى نقطة له. عند انخفاض المد ينخفض المستوى تدريجياً إلى أدنى مستوى له. عند المد العالي، تتدفق المياه نحو الشواطئ، عند انخفاض المد - بعيدا عن الشواطئ.
المد والجزر وتدفق المد والجزر واقفة. تتشكل نتيجة لتأثير الأجسام الكونية مثل الشمس. وفقا لقوانين تفاعل الأجسام الكونية، فإن كوكبنا والقمر ينجذبان إلى بعضهما البعض. الجاذبية القمرية قوية جدًا لدرجة أن سطح المحيط يبدو منحنيًا نحوها. يتحرك القمر حول الأرض، وخلفه "تجري" موجة مد عبر المحيط. عندما تصل موجة إلى الشاطئ، فهذا هو المد. سوف يمر القليل من الوقت، وسوف تتبع المياه القمر وتبتعد عن الشاطئ - وهذا هو المد المنخفض. وفقًا لنفس القوانين الكونية العالمية، يتشكل المد والجزر أيضًا من جاذبية الشمس. ومع ذلك، فإن قوة المد والجزر للشمس، بسبب بعدها، أقل بكثير من قوة القمر، ولو لم يكن هناك قمر، لكان المد والجزر على الأرض أقل بـ 2.17 مرة. كان نيوتن هو أول من قدم تفسيرًا لقوى المد والجزر.
تختلف المد والجزر عن بعضها البعض في المدة والحجم. في أغلب الأحيان، يكون هناك مد وجزر مرتفعان ومد وجزر منخفضان خلال النهار. على أقواس وسواحل أمريكا الشرقية والوسطى، هناك مد مرتفع واحد ومد منخفض واحد يوميًا.
إن حجم المد والجزر أكثر تنوعًا من فتراتها. من الناحية النظرية، يساوي المد القمري 0.53 م، والطاقة الشمسية - 0.24 م، وبالتالي، يجب أن يكون ارتفاع المد الأكبر 0.77 م. في المحيط المفتوح وبالقرب من الجزر، تكون قيمة المد قريبة جدًا من النظرية: في هاواي الجزر - 1 م، في جزيرة سانت هيلانة - 1.1 م؛ في الجزر - 1.7 م، في القارات، يتراوح حجم المد والجزر من 1.5 إلى 2 م، وفي البحار الداخلية، يكون المد والجزر ضئيلا للغاية: - 13 سم، - 4.8 سم، ولكن بالقرب من البندقية يصل ارتفاع المد والجزر إلى متر واحد، أما أكبر المد والجزر فقد تم تسجيله في:
وفي خليج فندي () وصل المد إلى ارتفاع 16-17 مترًا، وهو أعلى مد في العالم بأكمله.
في الشمال، في خليج Penzhinskaya، وصل ارتفاع المد إلى 12-14 م. وهذا هو أعلى مد قبالة سواحل روسيا. ومع ذلك، فإن أرقام المد والجزر المذكورة أعلاه هي الاستثناء وليس القاعدة. وفي الغالبية العظمى من نقاط قياس مستوى المد والجزر تكون صغيرة ونادراً ما تتجاوز 2 متر.
أهمية المد والجزر كبيرة جدًا للملاحة البحرية وبناء الموانئ. تحمل كل موجة مد كمية هائلة من الطاقة.
© فلاديمير كالانوف،
"المعرفة قوة".
لقد لوحظت ظاهرة المد البحري منذ القدم. كتب هيرودوت عن المد والجزر في القرن الخامس قبل الميلاد. لفترة طويلة لم يتمكن الناس من فهم طبيعة المد والجزر. لقد تم وضع العديد من الافتراضات الرائعة، مثل أن الأرض تتنفس. وحتى العالم الشهير (1571-1630) الذي اكتشف قوانين حركة الكواكب، اعتبر المد والجزر نتيجة لتنفس كوكب الأرض.
كان عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي (1596-1650) أول من أشار بين العلماء الأوروبيين إلى العلاقة بين المد والجزر، لكنه لم يفهم ما هي هذه العلاقة. ولذلك فقد قدم تفسيراً بعيداً عن الحقيقة لظاهرة المد، وهو أن القمر بدورانه حول الأرض يضغط على الماء، فيؤدي إلى نزوله.
تدريجيًا، اكتشف العلماء هذه المشكلة الصعبة، ووجدوا أن المد والجزر هو نتيجة لتأثير قوى الجاذبية للقمر و (بدرجة أقل) الشمس على سطح المحيط.
في علم المحيطات يتم إعطاء التعريف التالي: يُطلق على الارتفاع والانخفاض الإيقاعي للمياه، وكذلك التيارات المصاحبة لها، اسم المد والجزر.
لا يحدث المد والجزر في المحيطات فحسب، بل يحدث أيضًا في الغلاف الجوي وقشرة الأرض. إن ارتفاع قشرة الأرض ضئيل للغاية، لذلك لا يمكن تحديده إلا بأدوات خاصة. شيء آخر هو سطح الماء. تتحرك جزيئات الماء، وتستقبل تسارعًا من القمر، وتقترب منه بما لا يقاس أكثر من سماء الأرض. لذلك، على الجانب المواجه للقمر، يرتفع الماء، ويشكل انحناء، وهو نوع من الكومة المائية على سطح المحيط. وبينما تدور الأرض حول محورها، تتحرك هذه الكومة من الماء على طول سطح المحيط التالي.
من الناحية النظرية، حتى النجوم البعيدة تشارك في تشكيل المد والجزر. لكن هذا يظل افتراضًا نظريًا بحتًا، نظرًا لأن تأثير النجوم لا يكاد يذكر ويمكن إهماله. وبتعبير أدق، من المستحيل إهماله، لأنه لا يوجد شيء يمكن إهماله. تأثير الشمس على سطح المحيط بسبب المسافة الكبيرة للنجم أضعف 3-4 مرات من تأثير القمر. يخفي المد القمري القوي جاذبية الشمس وبالتالي لا يتم ملاحظة المد والجزر الشمسية على هذا النحو.
يسمى الموضع الأقصى لمستوى الماء عند نهاية المد مليئة بالماء، وفي نهاية المد والجزر - مياه منخفضة.
صورتان فوتوغرافيتان تم التقاطهما من نفس النقطة في لحظات انخفاض وارتفاع المياه،
إعطاء فكرة عن تقلبات مستوى المد والجزر.
وإذا بدأنا بمراقبة المد لحظة ارتفاع المياه سنرى أنه بعد 6 ساعات سيحدث أدنى مستوى للمياه. بعد ذلك سيبدأ المد من جديد والذي سيستمر أيضًا لمدة 6 ساعات حتى يصل إلى أعلى مستوياته. سيحدث المد المرتفع التالي بعد 24 ساعة من بدء مراقبتنا.
لكن هذا لن يحدث إلا في ظل ظروف نظرية مثالية. في الواقع، خلال النهار يكون هناك مد مرتفع ومد منخفض - ومن ثم يسمى المد النهاري. أو قد يحدث في دورتين من المد والجزر. في هذه الحالة نحن نتحدث عن المد نصف النهاري.
ولا تستمر فترة المد اليومي 24 ساعة، بل أطول بـ 50 دقيقة. وبناء على ذلك، يستمر المد شبه النهاري لمدة 12 ساعة و25 دقيقة.
يواجه المحيط العالمي في الغالب المد والجزر شبه النهارية. يتم إعلان ذلك من خلال دوران الأرض حول محورها. يمتد المد، مثل موجة لطيفة ضخمة يبلغ طولها عدة مئات من الكيلومترات، عبر كامل سطح المحيط العالمي. وتختلف فترة حدوث هذه الموجة في كل مكان من المحيط من نصف يوم إلى يوم. بناءً على تواتر بداية المد والجزر، يتم تمييزها على أنها نهارية وشبه نهارية.
أثناء دورة الأرض الكاملة حول محورها، يتحرك القمر عبر السماء بمقدار 13 درجة تقريبًا. وتستغرق موجة المد والجزر 50 دقيقة فقط "لللحاق" بالقمر. وهذا يعني أن وقت وصول المياه الكاملة إلى نفس المكان في المحيط يتغير باستمرار بالنسبة للوقت من اليوم. لذلك، إذا كان هناك ارتفاع في مستوى المياه اليوم عند الظهر، فسيكون غدًا عند الساعة 12 و50 دقيقة، وبعد غد عند الساعة 13 و40 دقيقة.
في المحيط المفتوح، حيث لا تواجه موجة المد والجزر مقاومة من القارات والجزر والمخالفات السفلية والسواحل، يحدث المد والجزر شبه النهاري في الغالب. أمواج المد والجزر في المحيطات المفتوحة غير مرئية، حيث لا يتجاوز ارتفاعها المتر.
يتجلى المد بكامل قوته على ساحل المحيط المفتوح، حيث لا يمكن رؤية الجزر ولا الانحناءات الحادة للخط الساحلي لعشرات ومئات الأميال.
عندما تقع الشمس والقمر على نفس الخط على جانب واحد من الأرض، يبدو أن قوة الجاذبية لكلا النجمين تتزايد. يحدث هذا مرتين خلال الشهر القمري - عند القمر الجديد أو عند اكتمال القمر. ويسمى هذا الوضع للنجوم بالتزامن، ويسمى المد الذي يحدث في هذه الأيام. المد الربيعي هو أعلى وأقوى المد والجزر. في المقابل، يسمى أدنى المد والجزر.
وتجدر الإشارة إلى أن مستوى المد الربيعي في نفس المكان ليس هو نفسه دائمًا. والسبب لا يزال هو نفسه: حركة القمر حول الأرض والأرض حول الشمس. دعونا لا ننسى أن مدار القمر حول الأرض ليس دائرة، ولكنه قطع ناقص، مما يخلق فرقًا ملحوظًا إلى حد ما بين نقطة الحضيض وأوج القمر - 42 ألف كيلومتر. إذا كان القمر أثناء الاقتران في الحضيض، أي على أقصر مسافة من الأرض، فسوف يتسبب ذلك في حدوث موجة مد عالية. حسنًا ، إذا كانت الأرض خلال نفس الفترة ، وهي تتحرك في مدارها الإهليلجي حول الشمس ، تجد نفسها على أصغر مسافة منها (وتحدث المصادفات أيضًا في بعض الأحيان) ، فإن مد وجزر المد والجزر سيصل إلى أقصى حجم له.
فيما يلي بعض الأمثلة التي توضح أقصى ارتفاع يصل إليه المد والجزر في أماكن معينة حول العالم (بالأمتار):
اسم |
موقع |
ارتفاع المد (م) |
خليج ميزين في البحر الأبيض | ||
مصب نهر كولورادو | ||
خليج Penzhinskaya في بحر أوخوتسك | ||
مصب نهر سيول | كوريا الجنوبية | |
مصب نهر فيتزروي | أستراليا | |
جرينفيل | ||
مصب نهر كوكسوك | ||
ميناء جاليجاس | الأرجنتين | |
خليج فندي |
أثناء المد العالي، يرتفع الماء بسرعات مختلفة. تعتمد طبيعة المد إلى حد كبير على زاوية ميل قاع البحر. على الضفاف شديدة الانحدار، يرتفع الماء ببطء في البداية - 8-10 ملم في الدقيقة. ثم تزداد سرعة المد، وتصبح أكبر عند وضع "نصف الماء". ثم يتباطأ إلى موضع الحد الأعلى للمد والجزر. تشبه ديناميكيات المد المنخفض ديناميكيات المد العالي. لكن المد يبدو مختلفاً تماماً على الشواطئ الواسعة. هنا يرتفع منسوب المياه بسرعة كبيرة ويصاحبه في بعض الأحيان موجة مد عالية تندفع بسرعة على طول المياه الضحلة. لا يمكن لعشاق السباحة الذين كانوا يتطلعون إلى مثل هذه الشواطئ أن يتوقعوا أي شيء جيد في هذه الحالات. عنصر البحر لا يعرف كيف يمزح.
وفي البحار الداخلية، المعزولة عن بقية المحيط بواسطة مضايق متعرجة ضيقة وضحلة أو مجموعات من الجزر الصغيرة، يصل المد والجزر بسعة ملحوظة بالكاد. ونحن نرى هذا في مثال بحر البلطيق، الذي يُغلق بشكل موثوق أمام المد والجزر بواسطة المضائق الدنماركية الضحلة. من الناحية النظرية، يبلغ ارتفاع المد في بحر البلطيق 10 سم. لكن هذه المد والجزر غير مرئية للعين، فهي مخفية بسبب التقلبات في منسوب المياه بسبب الرياح أو التغيرات في الضغط الجوي.
ومن المعروف أنه في سانت بطرسبرغ غالبا ما تكون هناك فيضانات، وأحيانا قوية للغاية. دعونا نتذكر كيف نقل الشاعر الروسي العظيم أ.س. بوضوح وصدق دراما الفيضان الشديد عام 1824 في قصيدة "الفارس البرونزي". بوشكين. لحسن الحظ، فإن الفيضانات بهذا الحجم في سانت بطرسبرغ لا علاقة لها بالمد والجزر. تنجم هذه الفيضانات عن رياح الأعاصير التي ترفع مستوى المياه بشكل كبير بمقدار 4-5 أمتار في الجزء الشرقي من خليج فنلندا وفي نهر نيفا.
ويكون للمد والجزر المحيطي تأثير أقل على البحار الداخلية للبحر الأسود وبحر آزوف، وكذلك بحر إيجه والبحر الأبيض المتوسط. وفي بحر آزوف، المتصل بالبحر الأسود عن طريق مضيق كيرتش الضيق، تقترب سعة المد والجزر من الصفر. في البحر الأسود، لا تصل التقلبات في منسوب المياه تحت تأثير المد والجزر إلى 10 سم.
على العكس من ذلك، في الخلجان والخلجان الضيقة التي لديها اتصال مجاني مع المحيط، يصل المد والجزر إلى مستويات كبيرة. عند دخول الخليج بحرية، تندفع كتل المد والجزر إلى الأمام، وبدون إيجاد مخرج بين الشواطئ الضيقة، ترتفع وتغمر الأرض على مساحة كبيرة.
أثناء المد والجزر في المحيط، تحدث ظاهرة خطيرة تسمى البورون. يشكل تدفق مياه البحر، الذي يدخل قاع النهر ويلتقي بتدفق النهر، عمودًا رغويًا قويًا، يرتفع كجدار ويتحرك بسرعة عكس تدفق النهر. في طريقه، يؤدي البورون إلى تآكل الضفاف ويمكنه تدمير وإغراق أي سفينة إذا انتهى بها الأمر في قناة النهر.
على أكبر نهر في أمريكا الجنوبية، الأمازون، تمر موجة مد قوية يبلغ ارتفاعها 5-6 أمتار بسرعة 40-45 كم / ساعة على مسافة تصل إلى ألف ونصف كيلومتر من المصب.
في بعض الأحيان، توقف موجات المد والجزر تدفق الأنهار، بل وتحولها في الاتجاه المعاكس.
على أراضي روسيا، تعاني الأنهار التي تتدفق إلى خليج ميزين بالبحر الأبيض من البورون الصغير.
ومن أجل استخدام طاقة المد والجزر، تم بناء محطات طاقة المد والجزر في بعض البلدان، بما في ذلك روسيا. أول محطة لتوليد طاقة المد والجزر، تم بناؤها في خليج كيسلوجوبسكايا على البحر الأبيض، كانت قدرتها 800 كيلووات فقط. وبعد ذلك، تم تصميم PES بقدرة عشرات ومئات الآلاف من الكيلووات. وهذا يعني أن المد والجزر يبدأ في العمل لصالح الإنسان.
وأخيرًا، ولكن ذو أهمية عالمية، يتعلق بالمد والجزر. تواجه التيارات الناجمة عن المد والجزر مقاومة من القارات والجزر وقاع البحر. ويعتقد بعض العلماء أنه نتيجة احتكاك الكتل المائية بهذه العوائق، يتباطأ دوران الأرض حول محورها. للوهلة الأولى، يبدو هذا التباطؤ ضئيلا للغاية. أظهرت الحسابات أنه طوال فترة عصرنا بأكملها، أي أكثر من 2000 عام، أصبحت الأيام على الأرض أطول بمقدار 0.035 ثانية. ولكن على أي أساس تم الحساب؟
وتبين أن هناك أدلة، وإن كانت غير مباشرة، على أن دوران كوكبنا يتباطأ. أثناء دراسة الشعاب المرجانية المنقرضة في العصر الديفوني، اكتشف العالم الإنجليزي د. ويلز أن عدد حلقات النمو اليومية أكبر بـ 400 مرة من الحلقات السنوية. في علم الفلك، يتم التعرف على نظرية استقرار حركات الكواكب، والتي بموجبها يظل طول العام دون تغيير عمليا.
اتضح أنه في العصر الديفوني، أي قبل 380 مليون سنة، كانت السنة تتكون من 400 يوم. وبالتالي، كانت مدة اليوم 21 ساعة و42 دقيقة.
إذا لم يكن D. Wells مخطئًا عند حساب الحلقات اليومية للشعاب المرجانية القديمة، وإذا كانت بقية الحسابات صحيحة، فإن كل شيء يذهب إلى النقطة التي في أقل من 12-13 مليار سنة، سيصبح يوم الأرض مساويًا في الطول الشهر القمري. ثم ماذا؟ ثم ستواجه أرضنا باستمرار جانبًا واحدًا نحو القمر، كما هو الحال حاليًا مع القمر بالنسبة للأرض. ستستقر المياه المرتفعة على جانب واحد من الأرض، وسيتوقف المد والجزر عن الوجود، وسيكون المد والجزر الشمسي أضعف من أن نشعر به.
نحن نقدم لقرائنا الفرصة لتقييم هذه الفرضية الغريبة بشكل مستقل.
© فلاديمير كالانوف،
"المعرفة قوة"
قام المصور البريطاني مايكل مارتن بإنشاء سلسلة من الصور الفوتوغرافية الأصلية التي تلتقط ساحل بريطانيا من نفس الزوايا، ولكن في أوقات مختلفة. طلقة واحدة عند ارتفاع المد وواحدة عند انخفاض المد.
اتضح أنه غير عادي تمامًا، وأجبرت المراجعات الإيجابية للمشروع المؤلف حرفيًا على البدء في نشر الكتاب. نُشر الكتاب الذي يحمل عنوان "Sea Change" في أغسطس من هذا العام وتم إصداره بلغتين. استغرق الأمر من مايكل مارتن حوالي ثماني سنوات لإنشاء سلسلته الرائعة من الصور الفوتوغرافية. يبلغ متوسط الوقت بين ارتفاع وانخفاض المياه ما يزيد قليلاً عن ست ساعات. لذلك، يتعين على مايكل أن يبقى في كل مكان لفترة أطول من مجرد بضع نقرات على الغالق.
1. فكرة إنشاء سلسلة من هذه الأعمال رعاها المؤلف لفترة طويلة. كان يبحث عن كيفية تحقيق التغييرات في الطبيعة في الفيلم، دون التأثير البشري. وقد وجدته بالصدفة، في إحدى القرى الساحلية الاسكتلندية، حيث قضيت اليوم بأكمله ولاحظت وقت ارتفاع وانخفاض المد.
3. تسمى التقلبات الدورية في منسوب المياه (الارتفاع والانخفاض) في المناطق المائية على الأرض بالمد والجزر.
أعلى مستوى للمياه يتم ملاحظته في يوم أو نصف يوم أثناء ارتفاع المد يسمى الماء العالي، وأدنى مستوى أثناء انخفاض المد يسمى الماء المنخفض، ولحظة الوصول إلى علامات المستوى الأقصى هذه تسمى الوقوف (أو المرحلة) للارتفاع المد والجزر أو المد والجزر على التوالي. متوسط مستوى سطح البحر هو قيمة مشروطة، تقع فوقها علامات المستوى أثناء ارتفاع المد، وتحتها أثناء انخفاض المد. وهذا نتيجة لمتوسط سلسلة كبيرة من الملاحظات العاجلة.
ترتبط التقلبات الرأسية في مستوى المياه أثناء المد والجزر المرتفعة والمنخفضة بالحركات الأفقية للكتل المائية بالنسبة للشاطئ. وتتعقد هذه العمليات بسبب زيادة الرياح وجريان الأنهار وعوامل أخرى. تسمى الحركات الأفقية للكتل المائية في المنطقة الساحلية بتيارات المد والجزر (أو المد والجزر)، بينما تسمى التقلبات الرأسية في مستويات المياه بالمد والجزر. تتميز جميع الظواهر المرتبطة بالمد والجزر بالدورية. تغير تيارات المد والجزر اتجاهها بشكل دوري إلى الاتجاه المعاكس، في المقابل، تيارات المحيط، التي تتحرك بشكل مستمر وأحادي الاتجاه، ناتجة عن الدوران العام للغلاف الجوي وتغطي مساحات واسعة من المحيط المفتوح.
4. يتناوب المد المرتفع والمنخفض دورياً وفقاً لتغير الظروف الفلكية والهيدرولوجية والجوية. يتم تحديد تسلسل مراحل المد والجزر من خلال حدين أقصى وحدين أدنى في الدورة اليومية.
5. على الرغم من أن الشمس تلعب دورًا مهمًا في عمليات المد والجزر، إلا أن العامل الحاسم في تطورها هو قوة جاذبية القمر. يتم تحديد درجة تأثير قوى المد والجزر على كل جزيء من الماء، بغض النظر عن موقعه على سطح الأرض، من خلال قانون نيوتن للجاذبية العامة.
ينص هذا القانون على أن جسيمي مادتين يتجاذبان بقوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتي الجسيمين وعكسيا مع مربع المسافة بينهما. من المفهوم أنه كلما زادت كتلة الأجسام، زادت قوة الجذب المتبادل التي تنشأ بينهما (بنفس الكثافة، سيخلق الجسم الأصغر جاذبية أقل من الجسم الأكبر).
6. ويعني القانون أيضًا أنه كلما زادت المسافة بين الجسمين، قل التجاذب بينهما. وبما أن هذه القوة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين جسمين، فإن عامل المسافة يلعب دورا أكبر بكثير في تحديد حجم قوة المد من كتلتي الجسمين.
إن جاذبية الأرض، التي تؤثر على القمر وتبقيه في مدار قريب من الأرض، تتعارض مع قوة جذب الأرض للقمر، والتي تميل إلى تحريك الأرض نحو القمر و"رفع" جميع الأجسام الموجودة على الأرض في اتجاه القمر.
النقطة الموجودة على سطح الأرض والتي تقع تحت القمر مباشرة تبعد عن مركز الأرض 6400 كيلومتر فقط وفي المتوسط 386063 كيلومتر عن مركز القمر. وبالإضافة إلى ذلك، فإن كتلة الأرض أكبر بـ 81.3 مرة من كتلة القمر. وهكذا، عند هذه النقطة من سطح الأرض، تكون جاذبية الأرض المؤثرة على أي جسم أكبر بحوالي 300 ألف مرة من جاذبية القمر.
7. من الشائع فكرة أن الماء الموجود على الأرض، أسفل القمر مباشرة، يرتفع في اتجاه القمر، مما يؤدي إلى تدفق الماء من أماكن أخرى على سطح الأرض، ولكن نظرًا لأن جاذبية القمر هي صغيرة جدًا مقارنة بجاذبية الأرض، ولن تكون كافية لرفع مثل هذا الوزن الضخم.
ومع ذلك، فإن المحيطات والبحار والبحيرات الكبيرة على الأرض، كونها أجسامًا سائلة كبيرة، تتمتع بحرية الحركة تحت تأثير قوى الإزاحة الجانبية، وأي ميل طفيف للتحرك أفقيًا يجعلها تتحرك. جميع المياه التي لا تقع مباشرة تحت القمر تخضع لعمل مكون قوة جاذبية القمر الموجهة بشكل عرضي (عرضي) إلى سطح الأرض، وكذلك مكونها الموجه إلى الخارج، وتخضع للإزاحة الأفقية بالنسبة للمادة الصلبة قشرة الأرض.
ونتيجة لذلك يتدفق الماء من المناطق المجاورة لسطح الأرض نحو مكان يقع تحت القمر. ويشكل تراكم الماء الناتج عند نقطة ما تحت القمر مدًا هناك. ويبلغ ارتفاع موجة المد والجزر نفسها في المحيط المفتوح 30-60 سم فقط، ولكنها تزداد بشكل ملحوظ عند الاقتراب من شواطئ القارات أو الجزر.
وبسبب حركة المياه من المناطق المجاورة نحو نقطة تحت القمر، يحدث مد وجذر مماثل للمياه عند نقطتين أخريين بعيدتين عنه على مسافة تعادل ربع محيط الأرض. ومن المثير للاهتمام أن انخفاض مستوى سطح البحر عند هاتين النقطتين يصاحبه ارتفاع في مستوى سطح البحر ليس فقط على جانب الأرض المواجه للقمر، ولكن أيضًا على الجانب المقابل.
8. هذه الحقيقة موضحة أيضًا بقانون نيوتن. يتحرك جسمان أو أكثر يقعان على مسافات مختلفة من نفس مصدر الجاذبية، وبالتالي يتعرضان لتسارع الجاذبية بمقادير مختلفة، بالنسبة لبعضهما البعض، لأن الجسم الأقرب إلى مركز الثقل ينجذب إليه بقوة.
تواجه المياه عند النقطة تحت القمر قوة جذب أقوى تجاه القمر مقارنة بالأرض الموجودة تحتها، لكن الأرض بدورها لديها قوة جذب أقوى نحو القمر من المياه الموجودة على الجانب الآخر من الكوكب. وبالتالي، تنشأ موجة المد والجزر، والتي تسمى مباشرة على جانب الأرض المواجه للقمر، وعلى الجانب الآخر - عكسي. الأول أعلى بنسبة 5٪ فقط من الثاني.
9. بسبب دوران القمر في مداره حول الأرض، يمر ما يقرب من 12 ساعة و25 دقيقة بين مدين مرتفعين متتاليين أو مدين منخفضين في مكان معين. الفاصل الزمني بين ذروة المد المرتفع والمنخفض المتتالي هو تقريبًا. 6 ساعات و12 دقيقة تسمى الفترة التي تبلغ 24 ساعة و50 دقيقة بين مدين متتاليين بيوم المد والجزر (أو القمري).
10. عدم المساواة في قيم المد والجزر. عمليات المد والجزر معقدة للغاية ويجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار لفهمها. وعلى أية حال، سيتم تحديد السمات الرئيسية:
1) مرحلة تطور المد بالنسبة لمرور القمر؛
2) سعة المد والجزر و
3) نوع تقلبات المد والجزر، أو شكل منحنى منسوب الماء.
تؤدي الاختلافات العديدة في اتجاه وحجم قوى المد والجزر إلى ظهور اختلافات في حجم المد والجزر في الصباح والمساء في ميناء معين، وكذلك بين نفس المد والجزر في الموانئ المختلفة. وتسمى هذه الاختلافات عدم المساواة المد والجزر.
تأثير نصف يومي. عادة خلال يوم واحد، بسبب قوة المد والجزر الرئيسية - دوران الأرض حول محورها - يتم تشكيل دورتين كاملتين للمد والجزر.
11. إذا نظرنا من القطب الشمالي لمسير الشمس يتبين أن القمر يدور حول الأرض في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الأرض حول محورها - عكس اتجاه عقارب الساعة. مع كل ثورة لاحقة، تأخذ نقطة معينة على سطح الأرض مرة أخرى موقعها مباشرة تحت القمر في وقت لاحق إلى حد ما عما كانت عليه خلال الثورة السابقة. ولهذا السبب، يتأخر مد وجزر المد والجزر بحوالي 50 دقيقة كل يوم. هذه القيمة تسمى التأخير القمري.
12. عدم المساواة نصف الشهرية. يتميز هذا النوع الرئيسي من الاختلاف بدورية تبلغ حوالي 143/4 يومًا، وهي مرتبطة بدوران القمر حول الأرض ومروره عبر مراحل متتالية، ولا سيما حالات الاقتران (الأقمار الجديدة والقمر الكامل)، أي. اللحظات التي تقع فيها الشمس والأرض والقمر على نفس الخط المستقيم.
لقد تطرقنا حتى الآن فقط إلى تأثير المد والجزر للقمر. يؤثر مجال جاذبية الشمس أيضًا على المد والجزر، ومع ذلك، على الرغم من أن كتلة الشمس أكبر بكثير من كتلة القمر، إلا أن المسافة من الأرض إلى الشمس أكبر جدًا من المسافة إلى القمر بحيث تكون قوة المد والجزر الشمس أقل من نصف القمر.
13. ومع ذلك، عندما تكون الشمس والقمر على نفس الخط المستقيم، إما على نفس الجانب من الأرض أو على جانبين متقابلين (أثناء القمر الجديد أو البدر)، فإن قوى الجاذبية الخاصة بهما تتراكم، وتعمل على طول نفس المحور، ويتداخل المد الشمسي مع المد القمري.
14. كذلك فإن جاذبية الشمس تزيد من المد الناتج عن تأثير القمر. ونتيجة لذلك، يصبح المد والجزر أعلى والمد والجزر أقل مما لو كان سببه جاذبية القمر فقط. تسمى هذه المد والجزر بالمد والجزر الربيعية.
15. عندما تكون متجهات قوة الجاذبية للشمس والقمر متعامدة بشكل متبادل (أثناء التربيع، أي عندما يكون القمر في الربع الأول أو الأخير)، فإن قوى المد والجزر الخاصة بها تتعارض، حيث يتم فرض المد الناجم عن جاذبية الشمس على المد والجزر الناجمة عن القمر.
16. في مثل هذه الظروف، لا يكون المد والجزر مرتفعًا ولا يكون منخفضًا كما لو كان سببه فقط قوة جاذبية القمر. وتسمى هذه المد والجزر المتوسطة التربيع.
17. يتم تقليل نطاق علامات المياه العالية والمنخفضة في هذه الحالة بحوالي ثلاث مرات مقارنة بالمد الربيعي.
18. عدم المساواة المنظرية القمرية. فترة التقلبات في ارتفاع المد والجزر، والتي تحدث بسبب اختلاف المنظر القمري، هي 271/2 يومًا. وسبب هذا التباين هو تغير مسافة القمر من الأرض أثناء دورانها. نظرًا للشكل الإهليلجي لمدار القمر، فإن قوة المد والقمر عند نقطة الحضيض تكون أعلى بنسبة 40% منها عند نقطة الأوج.
عدم المساواة اليومية. فترة عدم المساواة هذه هي 24 ساعة و 50 دقيقة. وأسباب حدوثه هي دوران الأرض حول محورها وتغير في انحراف القمر. عندما يكون القمر بالقرب من خط الاستواء السماوي، يختلف المد المرتفعان في يوم معين (وكذلك المد المنخفضين) قليلاً، وتكون ارتفاعات الصباح والمساء للمياه العالية والمنخفضة متقاربة جدًا. ومع ذلك، مع زيادة ميل القمر نحو الشمال أو الجنوب، يختلف المد الصباحي والمسائي من نفس النوع في الارتفاع، وعندما يصل القمر إلى أقصى ميل له نحو الشمال أو الجنوب، يكون هذا الاختلاف أعظم.
19. المد والجزر الاستوائية معروفة أيضًا، وتسمى بذلك لأن القمر يقع تقريبًا فوق المناطق الاستوائية الشمالية أو الجنوبية.
ولا يؤثر التفاوت النهاري بشكل كبير على ارتفاعات مد منخفضين متتاليين في المحيط الأطلسي، بل إن تأثيره على ارتفاعات المد والجزر يكون صغيرًا مقارنة بالسعة الإجمالية للتقلبات. ومع ذلك، في المحيط الهادئ، يكون التقلب النهاري أكبر بثلاث مرات في مستويات المد المنخفضة منه في مستويات المد المرتفعة.
عدم المساواة نصف السنوية. وسببه هو ثورة الأرض حول الشمس والتغير المقابل في انحراف الشمس. مرتين في السنة لعدة أيام خلال فترة الاعتدالين، تكون الشمس بالقرب من خط الاستواء السماوي، أي. ويقترب ميله من 0. ويقع القمر أيضًا بالقرب من خط الاستواء السماوي لمدة يوم واحد تقريبًا كل نصف شهر. وهكذا، خلال فترات الاعتدال، هناك فترات يكون فيها انحراف كل من الشمس والقمر مساويًا تقريبًا للصفر. ويكون تأثير المد والجزر الإجمالي لجاذبية هذين الجسمين في مثل هذه اللحظات أكثر وضوحًا في المناطق الواقعة بالقرب من خط استواء الأرض. إذا كان القمر في نفس الوقت في مرحلة القمر الجديد أو مرحلة اكتمال القمر، فإن ما يسمى. المد والجزر الربيعية الاعتدالية.
20. عدم المساواة الشمسية. فترة ظهور هذا التفاوت هي سنة واحدة. وسببه هو التغير في المسافة من الأرض إلى الشمس أثناء الحركة المدارية للأرض. مرة واحدة في كل دورة حول الأرض، يكون القمر في أقصر مسافة منه عند نقطة الحضيض. مرة واحدة في السنة، في حوالي 2 يناير، تصل الأرض أيضًا، وهي تتحرك في مدارها، إلى نقطة أقرب اقتراب من الشمس (الحضيض الشمسي). عندما تتزامن هاتان اللحظتان من الاقتراب الأقرب، مما يتسبب في أكبر قوة مد وجزر صافية، يمكن توقع مستويات مد وجزر أعلى ومستويات مد وجزر أقل. وبالمثل، إذا تزامن مرور الأوج مع الأوج، يحدث مد وجزر أقل ومدًا أقل عمقًا.
21. أعظم سعة المد والجزر. يتم إنشاء أعلى مد في العالم من خلال التيارات القوية في خليج ميناس في خليج فندي. تتميز تقلبات المد والجزر هنا بمسار طبيعي مع فترة شبه نهارية. غالبًا ما يرتفع منسوب المياه عند ارتفاع المد بأكثر من 12 مترًا في ست ساعات، ثم ينخفض بنفس المقدار خلال الساعات الست التالية. عندما يحدث تأثير المد الربيعي، وموقع القمر عند الحضيض والحد الأقصى لانحراف القمر في نفس اليوم، يمكن أن يصل مستوى المد إلى 15 مترًا، ويرجع هذا الاتساع الكبير بشكل استثنائي لتقلبات المد والجزر جزئيًا إلى شكل القمع شكل خليج فندي، حيث تتناقص الأعماق وتقترب الشواطئ من بعضها البعض باتجاه قمة الخليج. وتعد أسباب المد والجزر، التي كانت موضوع دراسة مستمرة لعدة قرون، من بين تلك المشاكل التي أدت إلى ظهور العديد منها نظريات مثيرة للجدل حتى في الآونة الأخيرة نسبيا
22. كتب تشارلز داروين في عام 1911: "ليست هناك حاجة للبحث عن الأدب القديم من أجل نظريات المد والجزر الغريبة". ومع ذلك، يتمكن البحارة من قياس طولهم والاستفادة من حركة المد والجزر دون أن يكون لديهم أي فكرة عن الأسباب الحقيقية لحدوثها.
أعتقد أنه لا داعي للقلق كثيرًا بشأن أسباب المد والجزر. وبناءً على الملاحظات طويلة المدى، يتم حساب جداول خاصة لأي نقطة في مياه الأرض، تشير إلى أوقات ارتفاع المياه وانخفاضها لكل يوم. أخطط لرحلتي مثلاً إلى مصر التي تشتهر ببحيراتها الضحلة، لكن حاول التخطيط مسبقاً بحيث يحدث امتلاء المياه في النصف الأول من اليوم، مما سيسمح لك بالركوب بشكل كامل في معظم الأوقات. ساعات النهار.
هناك سؤال آخر يتعلق بالمد والجزر وهو مثير للاهتمام بالنسبة للطائرات الورقية وهو العلاقة بين تقلبات منسوب الرياح والمياه.
23. تقول الخرافة الشعبية أنه عند ارتفاع المد تشتد الرياح، وعند انخفاض المد، على العكس من ذلك، تصبح الرياح حامضة.
إن تأثير الرياح على ظواهر المد والجزر أكثر قابلية للفهم. تدفع الرياح القادمة من البحر المياه نحو الساحل، ويزداد ارتفاع المد عن المعدل الطبيعي، وعند انخفاض المد يتجاوز مستوى المياه أيضًا المتوسط. على العكس من ذلك، عندما تهب الرياح من الأرض، تبتعد المياه عن الساحل، وينخفض مستوى سطح البحر.
24. الآلية الثانية تعمل عن طريق زيادة الضغط الجوي على مساحة واسعة من الماء، مما يؤدي إلى انخفاض منسوب المياه مع إضافة الوزن المتراكب للغلاف الجوي. عندما يرتفع الضغط الجوي بمقدار 25 ملم زئبق. الفن، ينخفض \u200b\u200bمستوى المياه بحوالي 33 سم عادة ما تسمى منطقة الضغط العالي أو الإعصار المضاد بالطقس الجيد، ولكن ليس للطائرات الورقية. يسود الهدوء وسط الإعصار المضاد. يؤدي انخفاض الضغط الجوي إلى زيادة مقابلة في مستويات المياه. وبالتالي، فإن الانخفاض الحاد في الضغط الجوي المقترن بالرياح العاتية يمكن أن يسبب ارتفاعًا ملحوظًا في مستويات المياه. مثل هذه الموجات، على الرغم من تسميتها بالمد والجزر، إلا أنها في الواقع لا ترتبط بتأثير قوى المد والجزر وليس لها خاصية دورية ظواهر المد والجزر.
ولكن من الممكن أن يؤثر انخفاض المد والجزر أيضًا على الرياح، على سبيل المثال، يؤدي انخفاض منسوب المياه في البحيرات الساحلية إلى ارتفاع درجة حرارة المياه، ونتيجة لذلك، ينخفض الفرق في درجات الحرارة بين البحر البارد والبحر البارد. الأرض الحارة مما يضعف تأثير النسيم.
تعيش محيطات العالم وفقًا لقواعدها الخاصة، والتي تتوافق بشكل متناغم مع قوانين الكون. لفترة طويلة، لاحظ الناس أنهم يتحركون بنشاط، لكنهم لم يتمكنوا من فهم سبب هذه التقلبات في مستوى سطح البحر. دعونا معرفة ما هو المد والجزر؟
المد والجزر والتدفقات: أسرار المحيط
كان البحارة يعرفون جيدًا أن مد وجزر المد والجزر ظاهرة يومية. لكن لم يتمكن السكان العاديون ولا العقول العلمية من فهم طبيعة هذه التغييرات. في وقت مبكر من القرن الخامس قبل الميلاد، حاول الفلاسفة وصف وتوصيف كيفية تحرك المحيط العالمي. بدا شيئًا رائعًا وغير عادي. حتى العلماء ذوي السمعة الطيبة اعتبروا أن المد والجزر هو تنفس الكوكب. هذا الإصدار موجود منذ عدة آلاف السنين. فقط في نهاية القرن السابع عشر ارتبط معنى كلمة "المد" بحركة القمر. لكن لم يكن من الممكن أبدًا تفسير هذه العملية من وجهة نظر علمية. وبعد مرور مئات السنين، اكتشف العلماء هذا اللغز وقدموا تعريفًا دقيقًا للتغير اليومي في مستويات المياه. أثبت علم المحيطات الذي ظهر في القرن العشرين أن المد هو ارتفاع وانخفاض مستوى المياه في المحيط العالمي بسبب تأثير جاذبية القمر.
هل المد والجزر هو نفسه في كل مكان؟
إن تأثير القمر على القشرة الأرضية ليس هو نفسه، لذلك لا يمكن القول أن المد والجزر متماثل في جميع أنحاء العالم. وفي بعض أجزاء الكوكب تصل التغيرات اليومية في مستوى سطح البحر إلى ستة عشر مترًا. وسكان ساحل البحر الأسود لا يلاحظون عمليا انحسار وتدفق المد والجزر، لأنهم الأكثر أهمية في العالم.
عادة ما يحدث التغيير مرتين في اليوم - في الصباح وفي المساء. لكن في بحر الصين الجنوبي، يكون المد عبارة عن حركة للكتل المائية تحدث مرة واحدة فقط كل أربع وعشرين ساعة. تكون التغيرات في مستوى سطح البحر أكثر وضوحًا في المضائق أو الأماكن الضيقة الأخرى. إذا لاحظت، ستلاحظ بالعين المجردة مدى سرعة خروج الماء أو دخوله. في بعض الأحيان يرتفع خمسة أمتار في بضع دقائق.
كما اكتشفنا بالفعل، فإن التغيرات في مستوى سطح البحر ناتجة عن تأثير القمر على القشرة الأرضية. ولكن كيف تتم هذه العملية؟ لفهم ما هو المد، من الضروري أن نتخيل بالتفصيل تفاعل جميع الكواكب في النظام الشمسي.
القمر والأرض في اعتماد دائم على بعضهما البعض. تجذب الأرض قمرها الصناعي، والذي بدوره يميل إلى جذب كوكبنا. يتيح لنا هذا التنافس اللامتناهي الحفاظ على المسافة المطلوبة بين جسمين كونيين. ويتحرك القمر والأرض في مداراتهما، فيبتعدان أحيانًا ويقتربان أحيانًا من بعضهما البعض.
في اللحظة التي يقترب فيها القمر من كوكبنا، تنحني القشرة الأرضية نحوه. وهذا يتسبب في تموج الماء على سطح القشرة الأرضية، وكأنه يحاول الارتفاع إلى أعلى. يؤدي انفصال القمر الصناعي عن الأرض إلى انخفاض مستوى المحيط العالمي.
فترة المد والجزر على الأرض
وبما أن المد ظاهرة منتظمة، فيجب أن يكون له فترة محددة من الحركة. تمكن علماء المحيطات من حساب الوقت الدقيق لليوم القمري. يستخدم هذا المصطلح عادةً لوصف دورة القمر حول كوكبنا، وهي أطول قليلاً من الأربع والعشرين ساعة التي اعتدنا عليها. كل يوم يتغير المد والجزر بمقدار خمسين دقيقة. وهذه الفترة الزمنية ضرورية لكي "تلحق" الموجة بالقمر الذي يتحرك ثلاث عشرة درجة خلال يوم الأرض.
تأثير المد والجزر في المحيطات على الأنهار
لقد اكتشفنا بالفعل ما هو المد والجزر، ولكن القليل من الناس يعرفون عن تأثير تقلبات المحيطات على كوكبنا. ومن المثير للدهشة أنه حتى الأنهار تتأثر بالمد والجزر في المحيطات، وفي بعض الأحيان قد تكون نتائج هذا التدخل مخيفة بشكل لا يصدق.
أثناء المد العالي، تلتقي الموجة التي تدخل مصب النهر بتيار من المياه العذبة. نتيجة لخلط الكتل المائية ذات الكثافات المختلفة، يتم تشكيل رمح قوي، والذي يبدأ في التحرك بسرعة هائلة ضد تدفق النهر. يُسمى هذا التدفق بالبورون، وهو قادر على تدمير جميع الكائنات الحية تقريبًا في طريقه. وهناك ظاهرة مماثلة تجرف المستوطنات الساحلية وتؤدي إلى تآكل الخط الساحلي في بضع دقائق. يتوقف بور فجأة كما بدأ.
لقد سجل العلماء حالات قام فيها البورون القوي بإرجاع الأنهار إلى الوراء أو إيقافها تمامًا. ليس من الصعب أن نتخيل مدى الكارثة التي أصبحت عليها أحداث المد والجزر الهائلة هذه بالنسبة لجميع سكان النهر.
كيف يؤثر المد والجزر على الحياة البحرية؟
ليس من المستغرب أن يكون للمد والجزر تأثير كبير على جميع الكائنات الحية التي تعيش في أعماق المحيط. أصعب شيء هو بالنسبة للحيوانات الصغيرة التي تعيش في المناطق الساحلية. إنهم مجبرون على التكيف باستمرار مع مستويات المياه المتغيرة. بالنسبة للعديد منهم، يعد المد والجزر وسيلة لتغيير بيئتهم. أثناء المد العالي، تقترب القشريات الصغيرة من الشاطئ وتجد طعامًا لأنفسها؛ وتسحبها موجة المد إلى أعماق المحيط.
لقد أثبت علماء المحيطات أن العديد من الحياة البحرية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بموجات المد والجزر. على سبيل المثال، تتمتع بعض أنواع الحيتان بعملية استقلاب أبطأ أثناء انخفاض المد والجزر. وفي الكائنات الأخرى التي تعيش في أعماق البحار، يعتمد النشاط الإنجابي على ارتفاع الموجة واتساعها.
ويعتقد معظم العلماء أن اختفاء ظواهر مثل التقلبات في مستوى المحيط العالمي سيؤدي إلى انقراض العديد من الكائنات الحية. في الواقع، في هذه الحالة، سيفقدون مصدر الطاقة ولن يتمكنوا من ضبط ساعتهم البيولوجية على إيقاع معين.
سرعة دوران الأرض: هل تأثير المد والجزر كبير؟
لعقود عديدة، كان العلماء يدرسون كل ما يتعلق بمصطلح "المد والجزر". هذه عملية تجلب المزيد والمزيد من الألغاز كل عام. يربط العديد من الخبراء سرعة دوران الأرض بعمل موجات المد والجزر. وفقا لهذه النظرية، تحت تأثير المد والجزر، يتم تشكيلها في طريقها، فهي تتغلب باستمرار على مقاومة القشرة الأرضية. ونتيجة لذلك، تتباطأ سرعة دوران الكوكب، بشكل غير محسوس بالنسبة للبشر.
ومن خلال دراسة الشعاب المرجانية البحرية، وجد علماء المحيطات أن يوم الأرض قبل عدة مليارات من السنين كان اثنتين وعشرين ساعة. في المستقبل، سوف يتباطأ دوران الأرض أكثر، وفي مرحلة ما سوف يصبح ببساطة مساوياً لسعة اليوم القمري. في هذه الحالة، كما يتوقع العلماء، فإن المد والجزر سوف تختفي ببساطة.
نشاط الحياة البشرية واتساع تقلبات المحيط العالمي
وليس من المستغرب أن يكون البشر أيضًا عرضة لتأثيرات المد والجزر. بعد كل شيء، يتكون من 80٪ سائل ولا يمكن إلا أن يستجيب لتأثير القمر. لكن الإنسان لن يكون تاج خلق الطبيعة إذا لم يتعلم استخدام جميع الظواهر الطبيعية تقريبًا لصالحه.
إن طاقة موجة المد والجزر مرتفعة بشكل لا يصدق، لذلك تم إنشاء مشاريع مختلفة لسنوات عديدة لبناء محطات توليد الطاقة في مناطق ذات سعة كبيرة لحركة الكتل المائية. يوجد بالفعل العديد من محطات الطاقة هذه في روسيا. تم بناء الأول في البحر الأبيض وكان خيارًا تجريبيًا. ولم تتجاوز قوة هذه المحطة ثمانمائة كيلووات. الآن يبدو هذا الرقم سخيفا، ومحطات الطاقة الجديدة التي تستخدم موجات المد والجزر تولد الطاقة التي تغذي العديد من المدن.
ويرى العلماء مستقبل الطاقة الروسية في هذه المشاريع، لأنها تتيح لنا التعامل مع الطبيعة بعناية أكبر والتعاون معها.
يعد المد والجزر ظواهر طبيعية لم تكن مستكشفة تمامًا منذ وقت ليس ببعيد. يؤدي كل اكتشاف جديد لعلماء المحيطات إلى طرح أسئلة أكبر في هذا المجال. ولكن ربما سيتمكن العلماء يومًا ما من كشف كل الألغاز التي يقدمها المد المحيطي للبشرية كل يوم.