الارتفاعات والانخفاضات الدورية في القيادة تحمل المد والجزر. تحدث كل 24 ساعة تقريبًا. وهي ناجمة عن قوة جاذبية القمر والشمس على محيطات الأرض. على الرغم من أن جاذبية الشمس أكبر من جاذبية القمر، إلا أن تأثيرها أقل على المد والجزر بسبب بعدها عن الأرض. ومن ناحية أخرى، فإن قرب القمر من الأرض له تأثير أكثر أهمية على المد والجزر. لذلك، فإن المد والجزر والقمر لهما علاقة مهمة إلى حد ما.
سنخبرك في هذا المقال بكل ما تحتاج لمعرفته حول المد والجزر والقمر وكيفية تأثيره على البحر.
المد والجزر والقمر
أثناء دوران الأرض، تسحب قوة الجاذبية الماء نحو الجانب المواجه للقمر، مما يسبب ارتفاع المد. وفي الوقت نفسه، تجرف المياه أيضًا على الجانب الآخر من الأرض، مما يتسبب في حدوث مد مرتفع آخر. عندما تنحسر المياه، يحدث المد المنخفض.
المد والجزر عبارة عن تقلبات منتظمة في مستوى المحيط، ناتجة عن قوة جاذبية الشمس والقمر بالنسبة للأرض. وتؤدي هذه الحقيقة إلى هجرة كتل هائلة من الماء عبر سطح الأرض، لأنها تتأثر بالأجرام السماوية الموجودة في محيطنا. إن جاذبية القمر أقوى بحوالي 2-3 مرات من جاذبية الشمس، لأن القمر يقع بالقرب من الأرض.
يحدث تشكل المد والجزر في أعماق المحيطات، مما يتسبب في انتشار تأثيرها إلى الخارج ويؤثر على السواحل حول العالم، مما يؤدي إلى مد وجزر البحار. تحتوي المحيطات على كتل هائلة من الماء تتحرك نتيجة الجاذبية.
تُعرف حركة المياه نحو الساحل باسم "التدفق"، بينما تسمى المياه العائدة إلى البحر بسبب جاذبية الشمس والقمر بشكل أساسي "المد والجزر". هذه الدورة المستمرة لحركة المياه تخلق ما نسميه المد والجزر، وهو التدفق المستمر للمياه على السواحل. تخلق هذه الدورة مدين مرتفعين ومد وجزر منخفضين كل يوم، مما يتسبب في تدفقين للمياه نحو الساحل وجزرين للمياه باتجاه البحر. وفي نهاية المطاف، فإن انحسار وتدفق المياه هو القوة الدافعة الرئيسية وراء المد والجزر.
نيوتن والمد والجزر والقمر
إن مساهمات إسحاق نيوتن في العلوم معترف بها على نطاق واسع، حيث كان عمله في علم الجاذبية والمد والجزر ذا أهمية خاصة. لم تشكل نظريات نيوتن الرائدة في الجاذبية أساس الفيزياء الحديثة فحسب، بل ساعدتنا أيضًا على فهم آليات النظام الشمسي والحركات السماوية. أدت دراساته في علم المد والجزر، والتي استكشفت التفاعلات المعقدة بين القمر ومحيطات الأرض، إلى رؤى جديدة حول سلوك المد والجزر وأنماطها. يظل عمل نيوتن جزءًا أساسيًا من المعرفة العلمية حتى يومنا هذا.
تفسير المد والجزر يكمن في المبادئ التي وضعتها قوانين نيوتن. يعتمد قانون الجاذبية بين الأرض والشمس والقمر بشكل أساسي على قوة الجاذبية. افترض نيوتن أن التجاذب بين جسمين يتناسب طرديا مع كتلتهما وعكسيا مع مربع المسافة بينهما.
وبعبارة أخرى، فإن جاذبية الجاذبية بين جسمين تكون أقوى عندما تكون كتلتهما أكبر وعندما يكونان أقرب. إن مسار القمر حول الأرض بيضاوي الشكل، تمامًا كما أن مدارنا حول الشمس بيضاوي الشكل أيضًا. أما بالنسبة للقمر، فإن الجانب الذي يواجهه من الأرض يتعرض لجاذبية أقوى بسبب قربه من القمر الصناعي.
وينتج عن ذلك سحب كميات كبيرة من المياه نحوها، مما يسبب ارتفاع المد والجزر. في المقابل، يواجه الجانب الآخر قوة جذب أضعف بسبب قوة الطرد المركزي للأرض بالنسبة للقمر، مما يؤدي إلى انخفاض شدة المد العالي.
عند استخدام صيغة نيوتن، من المهم أن ندرك أن المسافة تلعب دورًا أكبر من الكتلة في حساب قوة الجاذبية بين جسمين. ونتيجة لذلك، فإن قوة الجذب التي يمارسها القمر أكبر بمقدار 2 إلى 3 مرات من قوة جاذبية الشمس، على الرغم من حجم الأخيرة الأكبر. ونتيجة لذلك، يظهر المد القمري درجة أكبر من القوة مقارنة بالمد والجزر الشمسية.
ارتفاع المد وانخفاض المد
ظاهرة المد والجزر المرتفعة والمنخفضة هي ظاهرة طبيعية تحدث بسبب جاذبية القمر والشمس على محيطات الأرض. أثناء المد العالي، يكون منسوب المياه في أعلى نقطة له، بينما أثناء المد المنخفض يكون في أدنى نقطة له. هذا النمط وهو دوري ويحدث مرتين في اليوم، مع حوالي ست ساعات بين كل مد مرتفع ومنخفض. إنه جانب أساسي من النظم البيئية الساحلية ويلعب دورًا حاسمًا في تنظيم الحياة البحرية وتآكل السواحل.
وتعرف أعلى نقطة يصل إليها البحر بالمد العالي. ويحدث ذلك مرتين يوميًا، بفاصل 12 ساعة و25 دقيقة بين كل ظهور. كما يحدث المد المنخفض، أو أدنى نقطة يصل إليها البحر، مرتين يوميًا، في نفس الفترة الزمنية التي يحدث فيها المد العالي. مدة فترة نصف المد، وهي الفترة الزمنية بين ارتفاع المد والجزر، مدتها 6 ساعات و12 دقيقة و30 ثانية. ونتيجة لذلك، يتغير المد كل يوم لمدة 50 دقيقة تقريبًا.
تعتمد مدارس ركوب الأمواج على نقطة مرجعية تدوم حوالي 45-50 دقيقة لتعيين أوقات دورات ركوب الأمواج في اليوم التالي. يتم استخدام هذه الطريقة لأن كل شاطئ لديه نقطة مد مثالية لركوب الأمواج. يجب أن يكون الغواصون على دراية بوقت حدوث المد العالي ومتى يبدأ "انحسار" المياه، حيث يمكن لقوة المحيط أن تسحبهم إلى المياه العميقة. لذلك، يوصى بالغوص أثناء انخفاض المد. وبالمثل، فإن انخفاض المد هو الوقت المناسب للعديد من الصيادين للذهاب للصيد، خاصة خلال فترات المد الربيعي.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن المد والجزر والقمر.