كيف يحدث المد والجزر وانواعه

كيف يحدث المد والجزر

 

ظاهرة المد والجزر من أجمل ظواهر الكرة الأرضية على ضفاف وشواطئ البِحار، بالأخصّ عندما يشعر الإنسان بسحر هدوئها وجمال آليتها، وانجذابه سيزداد بلا شك بعد فهم طريقة حدوثها والاطلاع على التعريف الشامل لآلية عملها وما الذي يُسببها,

مفهوم المد والجزر:

المد والجزر ظاهرة تدل على عملية صعود وتراجع متنظمة لمياه المحيط، ويقال أن المد عالٍ عندما تغطي المياه مساحة جيدة من الشاطئ أثناء الارتفاع لأعلى مستوياتها، والجزر يحدث عند هبوط المياه إلى أدنى مستوياتها وانسحابها من الشاطئ.

تحدث هذه العملية على عدة مراحل، الأولى تبدأ مع صعود مستويات البحر لعدة ساعات حتى تقوم بتغطية المنطقة الساحلية التي تقع تحت تأثير المد والجزر، ثم تصل المياه إلى ذروة مستوياتها ويحدث المد، ثم تهبط المياه لعدة ساعات أخرى تصبح المنطقة الساحلية واضحة، وأخيرًا عندما تتوقف المياه عن الهبوط تبدأ عملية الجزر وتنسحب تدريجيًا لتعود إلى البحر.

تعرف على بحار العالم السبعة  و اسماء البحار و كم عدد بحار ومحيطات العالم

هنالك نوعان رئيسيان من ظاهرة المد والجزر، يقال عنهما: المد والجزر التام، والمد والجزر الناقص، وكلامهما مرتبط باختلافاته في القمر والشمس ودوران الأرض، وهي العوامل الرئيسية لهذه الظاهرة.
 

سبب الظاهرة:

الجواب المختصر لهذا السؤال هو القمر، حيث تولد قوة الجذب الخاصة بالقمر ما يدعى بقوة المد والجزر، وتُسبب هذه القوة انجذاب ونتوء أو تضخم الأرض ومياهها  إلى الجانب الأقرب للقمر والجانب المعاكس أي الأبعد عنه، وحادثة تضخم المياه نتيجة ذلك هي ما يقال عنها المد.

 

تكرار الظاهرة:

تحدث ظاهرة المد والجزر مرتين في يوم قمري أو كل 24 ساعة و 50 دقيقة، والمقصود باليوم القمري هو المدة التي تتطلبها نقطة معينة من الأرض لإجراء عملية دوران كاملة والعودة إلى نفس النقطة بتناسب مع القمر.

اليوم القمري أطول من اليوم العادي (24 ساعة) لأن القمر يدور حول الأرض بنفس اتجاه دوران الأرض حول نفسها، ولهذا تحتاج الأرض إلى 50 دقيقة للالتحاق بالقمر.

 

كيفية حدوث المدّ والجزر :

تعبر ظاهرة المد والجزر عن انخفاض وارتفاع منسوب المسطحات المائية، وتتم على فتراتٍ زمنية محددة، كما أن الظاهرة مفيدة في تنظيم حياة الصيادين فظهور دلائل المد والجزر يعني بداية أو نهاية يوم العمل بالنسبة لهم. وترتبط هذه الظاهرة بالشمس والقمر، ويتم تمييزها على نحوٍ أكبر عندما تلتقي اليابسة مع الماء، ويُعتبر تأثير القمر على هذه الظاهرة وارتباطه بها أكبر من تأثير الشمس. وقد عرف الناس هذه الظاهرة منذ الآف السنين حيث قام العالم الروماني بليني بالكتابة عن هذه الظاهرة، ولكن القوانين الفيزيائية لم تكن قد كشفت هذه الظاهرة بعد، إلى أن تم اكتشاف الجاذبية الأرضية في بداية القرن السابع عشر بواسطة العالم إسحق نيوتن.

 وتتم عمليّة المد والجزر عندما تسحب جاذبية القمر المياه القريبة منه مُسبّبةً حدوث انتفاخين يتخذ كل منهما اتجاهاً واحداً، وفي الجهة المقابلة للكرة الأرضية يقوم القمر بجذب اليابسة بعيداً عن الماء، ويُسبّب دوران الأرض حول محورها دوراناً لليابسة والماء، وهذا يتسبّب في بقاء واحد من الانتفاخين تحت القمر، والانتفاخ الآخر يبقى في الجهة المُقابلة للأرض، وهذا ما يُسبّب حدوث مدٍّ في البحر مرتين في اليوم، ولا يُشترط حدوثهُما في المكان نفسه وذلك بسبب اختلاف مركز كل من الانتفاخين.

وحتى يبدأ المد بالحدوث فإن المياه تبدأ بالارتفاع تدريجياً من أقل نقطة انخفاض، وتبقى كذلك حتى تصل إلى أبعد نقطة مد وتحتاج تقريباً إلى ست ساعات، ثم تبدأ بالرجوع خلال ست ساعات حتى تصل نقطة الجزر، كما أن لخاصية جذب القمر والشمس للأرض أثراً كبيراً في إحداث المد، حيث يقومان بجذب جانب الأرض القريب منهما، كما يجذبان مركز الأرض ولكن بقوةٍ أقل، والاختلاف في قوة الجذب هذا هو ما يُحدث المد والجزر، ويُعتبر المد والجزر الشمسي أي الذي يحدث بسبب جاذبية أشعة الشمس أضعف من المد والجز القمري، ويعود ذلك إلى موقع الشمس بالنسبة للأرض، فالشمس أكبر بسبعةٍ وعشرين مرة من القمر ولكنها أبعد بنحو 390 مرة، وبالتالي فإن قوة جذبها تكون أقل، وهذا يجعل المد والجزر الناتج عن القمر أقوى لأنها أقرب إلى الأرض.

نصل أخيرًا إلى ما يقال عنه "المد والجزر الناقص" وهو ما يحدث عندما يكون القمر في المرحلة الأولى أو الثالثة من حالاته قبل الاكتمال، ووقتها تأثير جذب القمر والشمس يكون باتجاهين متعاكسين؛ وبالتالي فإنّ التأثير الإجمالي على المياه يكون أقل، ولذلك يكون المد في هذه الحالة أضعف وأصغر من العادة، وحالة الجزر تكون أقوى من العادة.

 

أنواع المد والجزر :

المد والجزر التام المد والجزر التام ويحدث عندما ينتج المد والجزر عن عمل كلٍ من القمر والشمس معاً، حيث يبذلان أكبر قدر من قوة السحب على المحيطات، ويحدث ذلك عندما يكون القمر كاملاً أو جديداً، وعندما تصطف الشمس والقمر، والأرض، حيث تتم محاذاة القمر والشمس والأرض معاً، تتحد قوة جذب الشمس والقمر، ويكون المد والجزر أوضح ما يمكن من حيث الصعود والهبوط، والجدير بالذكر أنه لا علاقة لهذه التسمية بفصل الربيع على الإطلاق.

أما ظاهرة القمر الجديد والكامل فتحدث مرتين في كل شهر، وذلك عندما يكون القمر والأرض والشمس بالاتجاه نفسه وعلى صف واحد، وتحديداً يكون موقع القمر بين الأرض والشمس، فيظهر القمر مظلماً لأن الشمس تغطيه ويكون في ظلها، ويُسمى هنا القمر الجديد، أما إذا جاءت الأرض بين الشمس والقمر فإن القمر في هذه الحالة يعكس ضوء الشمس وهنا يُسمّى القمر بدراً.

المد والجزر الناقص ينتج المد والجزر الناقص عن السَّحب الذي ينتُج من القمر والشمس، ويعمل كل منهما ضد الآخر، ويحدث ذلك عندما يكون القمر في مرحلته الأولى أي في أول أيام الشهر أو في الربع الثالث، فيُشكّل القمر مع الأرض والشمس زاويةً قائمة، وتصبح عملية الجذب في اتجاهات متعاكسة، وبذلك فإن القمر والشمس يُضعف أحدهما جذب الآخر، وينتج عن ذلك مد وجزر منخفض بشكل كبير أكثر من المعتاد.

أقسام منطقة المد والجزر :

تُقسم المنطقة التي يحدث فيها المد والجزر إلى أربعة أقسام لكل منها مميزات، وهذه الأقسام هي:

أعلى منطقة وتسمى

Splash Zon

ويُلاحظ وجود الضباب في هذه النقطة العالية من الموجات ورشات من الماء، وفي هذه المنطقة تعيش الثدييات مثل الفقمة وثعالب البحر. منطقة المد العالي: وتتميز بوجود موجات قوية من المد، ولذلك فإن الحيوانات البحرية التي تعيش في هذه المنطقة تتميز بأن أجسامها مغطاة بالقشور القوية، كما أنها تكون قادرة على التمسك بشكل قوي بالصخور حتى لا تتسبب الموجة بإخراجها، مثل بلح البحر والسرطانات. منطقة المد المتوسط:

وتُعتبر هذه المنطقة مزدحمة بالحيوانات، وتُعتبر منطقة تجمعاتٍ للمد، وتكون النباتات والحيوانات ليّنةً أكثر من تلك التي تكون في منطقة المد العالي، ويمكن رؤية شقائق النعمان البحرية بالألوان الزاهية في هذه المنطقة.

 

منطقة المد المنخفض:

وهي منطقة جافة ويعيش فيها نجم البحر، وهو نوعٌ من البزاق البحري ويأكل الحيوانات، كما يُلاحظ نشاط الإنسان في هذه المنطقة، مثل نشاط الصيد حيث نجد الصيادين الذين يجمعون بلح البحر، والمحار، وسرطان البحر. فوائد المد والجزر يتم الاستفادة من ظاهرة المد والجزر وخاصة في المرافئ والموانئ البحرية الكبيرة وذلك من عدة جوانب، حيث تعمل التيارات التي تنتج عن المد والجزر على تنظيف القنوات الرئيسة في المسطحات المائية وهذا يساعد على إبقائها عميقة، كما أن المد المرتفع يساعد السفن والمراكب البخارية على الدخول إلى الموانئ التي تكون ممراتها ضيقة وضحلة، وتنقل التيارات الناجمة عن هذه الظاهرة أوساخ الشواطئ والمخلّفات إلى أعماق البحر وهذا يساعد على إبقاء الموانئ نظيفة.

 

كما يستغل المتزلّجون تيارات المد والجزر في ممارستهم لرياضة التزلج على البحر وذلك لأنها تجنبهم عمليات التجديف، وتُعتبر المناطق التي يحدث فيها المد والجزر ذات تنوّعٍ بيولوجيٍ، وتوصف بأنها الأكثر ثراءً في المحيط، حيث تعيش العديد من الكائنات البحرية في المناطق الموجودة في نطاق المد والجزر، ويقوم المهندسون في العديد من الدول مثل كوريا الجنوبية وأمريكا بالاستفادة من الطاقة التي تنتج عن ظاهرة المد والجزر، وذلك عن طريق استخدام المولّدات وهي عبارة عن توربينات تحول الطاقة الهيدروليكية للمياه بفعل المد إلى طاقة كهربائية لاستخدامها في المنازل والصناعة.

 

مع تمنياتى بالسعادة