نویسنده: سامان کهنه پوشی
بروزرسانی: 5 اردیبهشت 1401
ستاره | سرویس علوم – آیا می‌دانستید در بعضی مناطق مانند ویتنام، آب‌ها همواره تحت تاثیر نیروی جاذبه ماه نیستند و روزانه تنها یک مرتبه جزر و مد دارند؟ نیروی گرانش خورشید مانند ماه عمل می‌کند، اما، چون با زمین بسیار فاصله دارد قدرت آن به اندازه ۰.۴۶ جاذبه ماه است. هر دو هفته یکبار که ماه کامل می‌شود جزر و مد با شدت بیشتری نسبت به جزر و مد‌های دیگر اتفاق می‌افتد (حداکثر). در فاز چهارم ماه، از قدرت جاذبه قمری و خورشیدی کاسته می‌شود و در نتیجه جزر و مد با شدت کمتری بوجود می‌آید (حداقل).
جزر و مد در هر ناحیه‌ای می‌تواند با هر قدرتی ایجاد شود و معمولا به جاذبه‌های نجومی مرتبط است. تا زمانی که دوره‌ای بودن جزر و مد به دامنه (اندازه) و فاز ماه و گرانش خورشید بستگی دارد می‌توان با آنالیز هارمونیک، آن را تجزیه و تحلیل کرد. اولین روش علمی ویلیام تامسون (لرد کلوین) در سال ۱۸۶۷ مطرح شد. جدول زمان بندی جزر و مد را می‌توان با اندازه گیری دامنه و تعیین فاز ماه و جمع آن‌ها تعیین نمود. کامپیوتر‌های مدرن دارای قابلیت پیش بینی زمان جزر و مد هستند.
علت و منشا جزر و مد چیست؟
نیروی گرانش ماه علت اصلی این پدیده است. از آنجایی که دریاها مقاومت کمتری نسبت به گرانش نشان می‌دهند و اصولا نرم‌تر هستند، ایستادگی کمتری در برابر نیروی گرانش ماه می‌کنند. برای همین است که توده‌های آب بالا می‌آیند و مد را ایجاد می‌کنند. این حالت در توده‌های آبی ایجاد می‌شوند که رو به روی ماه قرار دارند. در طرف دیگر کره زمین، توده‌های آبی که از ماه دورند، کمتر تحت تاثیر نیروی گرانش ماه قرار می‌گیرند. این آب‌ها عقب می‌مانند و بالا نمی‌آیند و دچار جزر می‌شوند.
هر چه فاصله ماه با زمین نزدیک‌تر باشد، سطح آب بالا آمده نیز بیشتر است (رابطه مستقیم).
تغییرات جزر و مد به صورت زیر انجام می‌شود
۲. آب به بالاترین سطح می‌رسد.
۳. بعد از چند ساعت سطح آب پایین می‌رود و مرز بینابینی مشخص می‌شود.
۴. پایین رفتن متوقف می‌شود.
سایر نکات:
- نوسان‌های به وجود آمده به عنوان جریان‌های جزر و مد شناخته می‌شود.
- زمانی که جریان جزر و مد متوقف می‌شود، مَد آرام نام دارد. در بعضی نقاط شدت مَد متفاوت است. مَد آرام معمولا هنگام جزر کمی بالا می‌آید و هنگام مد کمی پایین می‌رود.
- جزر و مد معمولا دو بار در روز اتفاق می‌افتد. هر روز سطح آب دو بار بالا می‌آید، اما ارتفاع آن‌ها به یک اندازه نیست. بالا آمدن آب در دو حالت کم ارتفاع و ارتفاع زیاد و پایین رفتن در دو حالت کم ارتفاع و ارتفاع زیاد وجود دارد این اختلاف ارتفاع همیشگی نیست و به علت گذر از فاز چهارم به وجود می‌آید.
- تاثیرات نیروی گرانشی ماه باعث بالا آمدن آب دریاها و اقیانوس‌ها می‌شود، این نیرو آب‌ها را به سمت خود می‌کشد که خود باعث مَد است. همزمان با مَد رو به ماه، مَد دیگری در آن سوی کره زمین ایجاد می‌گردد.
- اگر در ساحل باشید و ماه درست بالای سر شما باشد (فرقی نمی‌کند در کدام طرف کره زمین) حتما یک جزر و مد با ارتفاع زیاد را تجربه خواهید کرد.
- در طول ۱۲ ساعت روز، زمین ۱۸۰ درجه به دور خود می‌چرخد و در همین مدت، ماه ۶ درجه به دور زمین می‌گردد بنابراین در هر شهر ساحلی هر ۱۲ ساعت و ۲۵ دقیقه یکبار جزر و مد اتفاق می‌افتد.
موارد استفاده از انرژی جزر و مد چیست؟
از انرژی به‌وجود آمده از جزر و مد برای تولید برق استفاده می‌شود بدین منظور در سواحل دریاها و اقیانوس‌ها نیروگاه‌هایی شبیه به نیروگاه آبی احداث می‌کنند. این نوع نیروگاه دارای سه بخش اصلی است. بخش اول سازه سد است که آب را به هنگام مد در پیش خود نگاه می‌دارد. قسمت دوم دروازه و کانال‌هایی هستند که آب را به سمت بخش سوم یا همان توربین و ژنراتورها هدایت می‌کنند و منجر به تولید الکتریسیته می‌شود. دروازه و کانال‌ها در هنگام مد باز هستند برای تولید انرژی و هنگام جزر بسته هستند برای ایجاد اختلاف ارتفاع و به تبع آن سبب ایجاد پتانسیل برای افزایش نیروی آب به هنگام برخود با توربین‌ها می‌شود.
