جزر و مد

خلیج فاندی به هنگام مد.

خلیج فاندی به هنگام جزر.

پدیدهٔ کشَند یا جزر و مد اساساً زاییده نیروی گرانش کره ماه است، آشکار است که دریاها در سنجش با خشکی‌های زمین نرمش‌پذیری بیشتری دارند و از این روی در برابر نیروی کشش ماه کمتر ایستادگی می‌کنند، به همین مناسبت توده‌های آب در زیر پای ماه انباشته می‌گردند و پدیده‌ای را به نام «برکشند» (مد) ایجاد می‌کنند.

هم‌زمان با «برکشند» رو به ماه، «برکشند» دیگری در آن سوی کره زمین ایجاد می‌گردد بدین‌سان که آب‌های آن سوی کرهٔ زمین که از ماه بدورند، کمتر متأثر گردیده و به اصطلاح عقب می‌مانند و آب-توده کلانی را ایجاد می‌کنند، بنابراین روزانه (هر ۲۴ ساعت و ۵۰٫۲ دقیقه) هر نقطه از سطح دریا دوبار دستخوش برکشند و دو بار هم دستخوش «فروکشند» (جزر) می‌گردد.

جنگل‌های حَرّا در هنگام فروکشند. جزیرهٔ قشم، ایران

بنابراین، به‌طور میانگین بازه زمانی میان دو برکشند و فروکشند پیاپی ۱۲ ساعت و ۲۵٫۲ دقیقه‌است، درست نیمه زمانی که طول می‌کشد، تا ماه ظاهراً یک دور کامل گرد زمین بپیماید یعنی ۲۴ ساعت و ۵۱ دقیقه.

کشند همراه با حرکت ظاهری ماه از افق شرقی ناظر، به سمت افق غربی او پیش می‌روند.

اثر گرانش خورشید درکشند نسبت به ماه در رده دوم اهمیت قرار می‌گیرد، زیرا بازهٔ آن بیشتر (فاصله خورشید از زمین یکصد و پنجاه میلیون کیلومتر) است، از این‌رو نسبت تأثیر نیروی کشندزای خورشید تنها پیرامون ۷ درصد نیروی ماه است.

هنگامی که نیروهای کشندزای ماه و خورشید هماهنگ عمل می‌کنند، مثلاً هنگام ماه نو که هر دو در یک طرف زمین هستند، جزر و مدها در بیشینه خود هستند و به نام کشند فنری یا «مه‌کشند» (spring tide) نامیده می‌شود، حد دیگر وقتی است که خورشید و ماه باهم زاویه ۹۰ درجه (تربیع) می‌سازند در این هنگام جزر و مد را به کمینه و به کشندهای کوچک یا «که‌کشند» (neap tide) بدل می‌سازند.

نزدیکی ماه نیز تأثیری در بلندی کشند دارد، هنگامی که ماه در فرودینه (حضیض) زمینی قرار دارد نیروی کشندزای آن به اندازه ۲۰٪ بیش از حد عادی است.

گرانش ماه سبب می‌شود افزون بر آماسیدن بخشی آب‌های کرهٔ زمین، خشکی‌ها نیز دستخوش تورم گردند که در سنجش با آماس آب‌ها نامحسوس است.

نیروی برآمده از گرانش ماه و لنگری که از جانب انباشته شدن آب به وجود می‌آید، سبب می‌شوند چرخش محوری زمین به آرامی ایست (ترمز) کند و بدین‌سان بر طول شبانه‌روز زمینی می‌افزایند. بررسی خطوط رشد و نمو سنگواره‌های مرجانی بیانگر آن است که در ۳۵۰ میلیون سال پیش طول شبانه‌روز حدود سه (۳) ساعت کوتاه‌تر از شبانه‌روز کنونی بوده و طول سال خورشیدی به چیزی حدود ۴۰۰ روزافزون می‌گردیده است.

بررسی‌هایی که از روی پیشینه‌های بجا مانده از خورشیدگرفتگی‌ها و ماه گرفتگی‌های گذشته انجام شده، نشان می‌دهد که روند افزایش طول روزهای زمینی ۰۰۱۶٪ ثانیه در هر سده بوده‌است.

انرژی جزر و مد سدی چیست؟

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. 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.

منشأ جزر و مد

اصولاً جز و مد به دلیل برهمکنش نیروهای جاذبه‌ای و سینماتیکی دستگاه زمین - ماه - خورشید به وجود می‌آید.جزر و مد اثر فراوانی در پارامترهای مداری دستگاه زمین - ماه دارد به نوعی که بررسی دقیق جزر و مد در این عمل کاملاً مخل می‌باشد در حالی که کل نیروهای مولد جزر و مد کوچک است. نیروی اساسی جزر و مد مربوط به ماه است.

منابع

پاتریک مور، گری هانت (Garry hunt): اطلس سامانه خورشیدی، برگردان عباس جعفری، صفحه ۹۴ و بعد، نشر سازمان گیتاشناسی، تابستان ۱۳۷۴ خورشیدی.