ما هو سبب ظاهرة المد والجزر

ما هو سبب ظاهرة المد والجزر وهي ظاهرة طبيعية من مرحلتين تحدث لمياه المحيطات والبحار، مرحلة المد يحدث فيها ارتفاع وقتي تدرجي في منسوب مياه سطح المحيط أو البحر، ومرحلة الجزر يحدث فيها انخفاض وقتي تدرجي في منسوب مياه سطح المحيط أو البحر، لذلك يهتم موقع اقرا في الحديث عن ما هو المد والجزر، وعن ما هو سبب ظاهرة المد والجزر، وعن فوائد المد والجزر وأضرارهما، وعن أنواع المد والجزر.

ما هو المد والجزر

قبل أن نجيب على سؤال ما هو سبب ظاهرة المد والجزر، لا بد من التعرف على المد والجز أولًا، المد والجزر ظاهرة طبيعية من مرحلتين تحدث لمياه المحيطات والبحار، مرحلة المد يحدث فيها ارتفاع وقتي تدرجي في منسوب مياه سطح المحيط أو البحر، ومرحلة الجزر يحدث فيها انخفاض وقتي تدرجي في منسوب مياه سطح المحيط أو البحر، وتنجم هذه الظاهرة عن التأثيرات المجتمعة لقوى جاذبية القمر والشمس وحركة دوران الأرض التي تولد بعض القوة الطاردة المركزية عند خط الاستواء، بعض الشواطئ يحدث بها ذروتين متساويتين تقريباً للمد، وحضيضين للجزر كل يوم، ويسمى ذلك بالمد نصف اليومي، وبعض المواقع الأخرى يحدث بها ذروة واحدة للمد وحضيض واحد للجزر فقط كل يوم، ويسمي ذلك بالمد اليومي، بعض المواقع يحدث بها مدين وجزرين متفاوتين في اليوم الواحد، وفي بعض الأحيان الأخرى يحدث بها مد وجزر واحد كل يوم، وهذا ما يسمى بالمد المختلط، يتأثر المد والجزر في مكان ما بالمحاذاة بين الشمس والقمر، وبنمط المد والجزر في المياه العميقة للمحيط، وبأنظمة التقابُل المساري للمحيطات، وبشكل الخط الساحلي وبقياس الأعماق القريبة من الشاطئ.[1]

ما هو سبب ظاهرة المد والجزر

إن سبب ظاهرة المد والجزر هو قوة جذب القمر والشمس للأرض، وقوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران الأرض حول محورها، وتفصيلهما فيما يأتي:[1]

قوة جاذبية القمر والشمس

تنشأ حركة المد والجزر بفعل جاذبية الشمس والقمر لمياه البحار والمحيطات ولأن القمر أقرب إلى الأرض فتأثير جاذبيته تكون أكبر رغم صغر حجمه؛ فنستنتج أن جاذبية القمر هي أهم عامل في حدوث المد والجزر. يحدث المد والجزر مرتين كل يوم (مرة كل 12 ساعة)، لأن أجزاء سطح الأرض تمر أثناء دورتها أمام القمر فيحدث المد في الأماكن المواجهة للقمر، ثم لا يلبث أن يحدث الجزر عندما تبتعد هذه الأماكن عنه. ويختلف ارتفاع المد باختلاف موقع القمر في مداره بالنسبة لكل من الأرض والشمس، في المحاق والبدر يعلو المد إلى أقصى دورته نظرا لوقوع الشمس والقمر في جهة واحدة، وتبلغ قوة جاذبية القمر أقصاها عند ظاهرة الكسوف عندما يكون القمر بين الشمس والأرض فيكون تأثيرهما المشترك على الأرض شديدا، وفي الأسبوعين الأول والثالث من الأشهر القمرية يحدث ما يسمى بالمد الخائر، حيث يكون المد أضعف من المعتاد بسبب وقوع كل من الشمس والقمر على ضلعي زاوية قائمة رأسها مركز الأرض وبذلك تقلل جاذبية الشمس من تأثير جاذبية القمر.

قوة الطرد المركزية

تعتبر قوة الطرد المركزية من الأمور التي تؤثر على محيطات الأرض، فعندما يدور القمر حول الأرض تتحرك الأرض حركة دائرية صغيرة جدًا، وينتج عن هذه الحركة حدوث قوة طرد مركزية في المحيطات، وتؤدي قوة الطرد المركزية إلى تمدد المحيطات في الجهة المقابلة للقمر، ويعتبر سحب الجاذبية للقمر أحد الأمور الكفيلة لجذب المحيطات إلى التمدد على جانب الأرض التي تواجه القمر، ولكنه ليس قويًا لدرجة التغلب على كافة الجمود الموجود على الأرض، ونتيجة لذلك يحدث المد والجزر في محيطات العالم مرتين، حيث تحدث المرة الأولى عندما يكون جانب الأرض هو الأقرب إلى القمر، والمرة ​​الأخرى يكون حدوثها عندما تكون الأرض على الجانب الأبعد من القمر.

فوائد المد والجزر

بعد أن تعرفنا على ما هو سبب ظاهرة المد والجزر، سنتعرف على فوائد المد والجزر، للمد والجزر أهمية كبيرة، وله فوائد عديدة تعود على الإنسان، ومن فوائد المد والجزر:[2][3]

• عادة ما يزداد تركيز الأسماك في المناطق التي يحدث فيها المد والجزر، لذلك يقوم صائدو الأسماك بمتابعة حركات المد والجزر لزيادة معدل صيدهم للأسماك وتحسين مستواهم الاقتصادي والتجاري، كما أن ازدياد عدد الأسماك الصغيرة في تلك المناطق يؤدي بدوره إلى جذب الأسماك الكبيرة إلى المنطقة نفسها أيضاً، ويمكن القول إن عملية الصيد تكون أكثر كفاءةً في أوقات حدوث المد والجزر، ويمكن القول إن حركات المياه تجذب الأسماك إلى الشواطئ وبالتالي يسهل صيدها.
• تؤثر حركات المد والجزر على حركة الملاحة البحرية وتنقل السفن، فعادة ما يختار البحارة الأوقات التي يكون فيها المد مرتفعاً للإبحار حيث إن السفن تدخل بسهولة إلى الموانئ خلال المد والجزر، الأمر الذي يسهل من عمليات النقل البحري بين الموانئ.
• يزيل المد والجزر الملوثات من مياه البحار والمحيطات، كما يعمل على نشر المغذيات التي تحتاجها الكائنات البحرية للبقاء على قيد الحياة.
• للمد والجزر دور في حدوث التقلبات المناخية التي يمكن التنبؤ بها والتي من شأنها أن تحدث اتزاناً في الحرارة على سطح الأرض، كما أن تيارات المد والجزر تعمل على خلط المياه الباردة في المناطق القطبية والتي لا تصلها كميات كبيرة من أشعة الشمس مع المياه الأكثر دفئاً.
• تعج مناطق المد والجزر بالكائنات البحرية الصالحة للأكل، كبلح البحر، والسرطانات، والأعشاب البحرية، كما أن المسطحات المائية الصغيرة قد تحتوي على أسماك صغيرة وبعض الخضروات البحرية الصالحة للأكل، وغالباً ما يتجه صيادو الأسماك للحصول على هذه الكائنات البحرية واصطيادها، ويمكن القول إنه لولا وجود المد والجزر الذي ينشر الغذاء الذي تحتاجه هذه الكائنات للبقاء على قيد الحياة لماتت وبالتالي تقلصت المواد الغذاية البحرية يوماً بعد يوم.
• يعد المد والجزر مهماً للسباحة على شواطئ البحار حيث يفضل الأفراد السباحة عندما يكون البحر في وضع المد، كما يتم البحث عن المحار الملزمي عندما يصبح البحر في وضع الجزر في المناطق التي غطاها المد.
• يستدل صيادو الأسماك على بداية أو نهاية عملهم اليومي عن طريق ظهور دلائل المد أو الجزر، حيث إنهم يحتاجون للمد للدخول بالسفن إلى الموانئ بسهولة، كما تعمل حكومات الدول التي تقع على شواطئ البحار على عمل جداول ثابتة لمواعيد المد والجزر ليعتمد عليها البحارة في دخول سفنهم إلى الموانئ، حيث إنهم يحتاجون إلى مد مرتفع ليحمل السفينة إلى الداخل.
• تنقل مياه المد والجزر الملوثات من الشواطئ إلى الأعماق لتبقى في قاع المياه، وبالتالي فإنها تحافظ على بقاء الموانئ نظيفة.
• توليد الطاقة الكهربائية من حركة المد والجزر، وطاقة المد والجزر هي عبارة عن شكل من أشكال الطاقة المتجددة، حيث يتم توليد الكهرباء من الطاقة التي تنتج عن حركات المد والجزر في البحار والمحيطات، ويتم الاستفادة من المد والجزر في توليد الطاقة بعدة الطرق، أما المبدأ الأساسي الذي يقوم عليه توليد الطاقة الكهربائية فهو الاستفادة من الاختلافات الحاصلة بين المد والجزر العالي والمنخفض، ويستخدم لتحقيق الهدف سدود خاصة لمنع نفاذ المياه خلال فترة انحسار المد والجزر، وعند انحسار المد يتم تمرير المياه خلف السد أو الحاجز وعندها يمر الماء عبر توربين متصل بمولدات الكهرباء، وبالتالي يتم توليد الطاقة الكهربائية.

أضرار المد والجزر

بعد حديثنا عن ما هو سبب ظاهرة المد والجزر، وعن فوائد المد والجزر، سنتحدث عن أضرار المد والجزر، فظاهرة المد والجزر لا تقتصر على الفوائد فقط بل لها أيضًا سلبيات، ويمكن توضيح أبرز سلبيات المد والجزر فيما يأتي:[4]

• على الرغم من إمكانية توقع حدوث المد والجزر فإن الطاقة الناتجة عن المد والجزر ليست دائمًا مصدرًا ثابتًا للطاقة لأنها تعتمد اعتمادًا كليًا على قوة وتدفق حركات الماء التي تعتمد على جاذبية الأجرام السماوية.
• يتطلب الاستفادة من المد والجزر زيادة تكاليف الاستثمار والصيانة والبناء بالإضافة إلى التكلفة المترتبة على إرسال الطاقة المولّدة من الأجهزة المغمورة في الأرض لأنها تتطلب كبلات طويلة تحت الماء.
• توليد الطاقة المتقطع الناتج عن المد والجزر يولّد الطاقة عشر ساعات فقط في اليوم.
• يزداد التآكل الساحلي في أوقات المد والجزر.
• إذا لم يتم التعامل مع المد والجزر بشكل صحيح فإن ذلك يمكن أن يخلق فوضى في شكل الطمي المتراكم والرواسب المختلفة.

أنواع المد والجزر

هناك نوعان للمد والجزر هما المد والجزر التام، والمد والجزر الناقص، وسنفصلهما فيما يأتي:[5]

المد والجزر التام

يعرف بالمد الربيعي، ولكن لا علاقة لاسم هذا النوع بفصل الربيع وإنما هو مصطلح تاريخي شائع يصف المد والجزر التام والذي يحدث مرتين في كل شهر قمري على مدار العام وليس خلال فصل الربيع حصرًا ويطلق عليه أيضا “المد الملك”، وأكثر الأماكن شهرة بهذا النوع هي أنكوراج وألاسكا، ويحدث المد والجزر التام عند حدوث ما يأتي:

• انتظام الشمس والقمر والأرض على خط واحد تقريبًا.
• اتحاد جاذبية الشمس القليلة مع جاذبية القمر المؤثرة على الأرض.
• انتفاخ المحيطات بمعدل أكثر من المعتاد.
• ارتفاع المد بمعدلات أعلى من المتوسط وانخفاض الجزر أقل بقليل من المتوسط.

إن ظاهرة المد والجزر التام أو المد الربيعي، تحدث عند محاذاة الشمس والقمر للأرض على خط واحد تقريبا، ويتسبب ذلك بجعل المد أعلى من مستواه الطبيعي والجزر أكثر انخفاضا ويكون للشمس والقمر تأثيرا مشتركا في حدوث المد والجزر التام أو المد الربيعي.

المد والجزر الناقص

يعرف بالمد المحاقي أو المعتدل، وسبب تسميته بذلك تعود لطبيعته الأقل شدة من المتوسط المعتاد، وعادة ما يحدث المد والجزر الناقص بعد سبعة أيام (أسبوع) من المد والجزر التام عندما يظهر القمر نصف مكتمل، ويحدث عادة في مناطق أمريكا الجنوبية وجنوب أستراليا وأفريقيا، ويحدث هذا النوع من المد والجزر عند حدوث ما يأتي:

• انتظام الشمس والقمر بزاوية قائمة على بعضهما البعض.
• تولد قوة جاذبية من الشمس والقمر بمسارين مختلفين
• الانتفاخ الناجم من قوة جذب الشمس يلغي جزئيًا الانتفاخ الناجم من قوة جذب القمر.
• حدوث المد بمستوى أقل بقليل من المتوسط وحدوث الجزر بمستوى أعلى قليلًا من المتوسط.

يحدث المد والجزر الناقص عندما تكون الشمس بزاوية قائمة مع القمر، وبهذا النوع تؤثر القوة الناتجة من جاذبية الشمس سلبًا على القوة الناتجة من القمر بعكس ما يحدث في المد والجزر التام عند اتحاد قوة الجذب الناجمة عن الشمس والقمر معًا.

المراجع

1. wikiwand.com , مد وجزر , 27/08/2021
2. sciencing.com , Importance of Tides , 27/08/2021
3. britannica.com , Tidal power , 27/08/2021
4. toppr.com , Basic Concepts of Tidal Energy in India , 27/08/2021
5. oceanservice.noaa , What are spring and neap tides? , 27/08/2021