جدول المحتويات
ظاهرة المدّ والجزر (بالإنجليزيّة: Tides in the Earth’s oceans) هي ظاهرة طبيعية من مرحلتين؛ واللّتان تحدثان معاً نتيجة جاذبيّة كل من الشمس والقمر إلى مياه البحار والمحيطات، ولهما الدور الرئيسي في التأثير الحاصل في منسوب مياه البحار والمحيطات من ارتفاعه أو نقصانه. تنتشر ظاهرة المدّ والجزر في جميع المسطحات المائيّة من بحار ومحيطات على سطح الأرض، ولكن تكون نسبّها مختلفة بناءً على القطب الشمالي أو القطب الجنوبي مروراً في خط الاستواء، ويمكن أن تصل إلى 200 سم أو أكثر من ذلك في بعض المواقع، وفي مواقع أخرى لا تزيد عن 30 سم، ويصل معدّل حدوث هذه الظاهرة في اليوم إلى أربع مرّات أي مرّة واحدة كل ست ساعات، وتكمن أهميّة هذه الظاهرة تنظيف مياه الأنهار والموانئ من الرواسب وغيرها.
يتحدّث المقال عن الدليل الشامل للمد والجزر، ويشمل:
- نبذة عن المد والجزر.
- فوائد المد والجزر.
- أنواع المد والجزر.
- أضرار المد والجزر.
- معلومات عن المد والجزر.
- كيف تحدث ظاهرة المد والجزر.
نبذة عن المد والجزر
المد والجزر هما ظاهرتان طبيعيّتان متناوبتان مختلفتان عن بعضهما البعض، فظاهرة المدّ هي ارتفاع لمنسوب مياه لسطح البحر أو سطح المحيط بشكل تدريجي، أمّا ظاهرة الجزر فهي عكس ظاهرة المدّ وتشير إلى انخفاض منسوب مياه سطح البحر أو سطح المحيط بشكل تدريجي. يحدث المد عندما يمر كوكب الأرض من أمام القمر في الأماكن القريبة، وعندما يبتعد كوكب الأرض عن القمر يحدث الجزر.
هناك توافق بين التغيّرات في مستوى سطح مياه البحار والمحيطات مع التغيُّر موضع الشمس والقمر، بالإضافة إلى حركة دوران كوكب الأرض والتي تسبِّب نشأَة القوة الطاردة المركزيّة في خط الاستواء، ويكون مكان ظاهرتي المدّ والجزر في معظم الوقت في المناطق ذات الطبيعة الساحليّة بالقرب من البحار والمحيطات وعند الشواطىء، وتحدث الظاهرتان على شكل مؤقت قد يدوم لمدّة ساعات قليلة في اليوم الواحد، وقام الإنسان نتيجة لأهميّة هذه الظاهرة ببناء منشآت مختصّة في توليد الطاقة عن طريقها.
تنتشر ظاهرة المدّ والجزر في جميع المسطحات المائيّة من بحار ومحيطات على سطح الأرض، ولكن تكون نسبّها مختلفة بناءً على القطب الشمالي أو القطب الجنوبي مروراً في خط الاستواء، ويمكن أن تصل إلى 200 سم أو أكثر من ذلك في بعض المواقع، وفي مواقع أخرى لا تزيد عن 30 سم، ويصل معدّل حدوث هذه الظاهرة في اليوم إلى أربع مرّات أي مرّة واحدة كل ست ساعات، ومن الأمثلة على أماكن لحدوث هذه الظاهرة ما يلي:
- شط البصرة في محافظة البصرة بالعراق وتصل ظاهرة المدّ والجزرّ فيه إلى 80 سم وأكثر.
- السواحل القريبة من الخليج العربي في مدينة الفاو وخور الزبير.
فوائد المد والجزر
- تعتبر ظاهرة المد والجزر من الأمور المهمّة فيما يتعلق بالشحن والنقل عبر البحار والمحيطات، وبعد حساب مدى نطاق المدّ والجزر في المنطقة بالإضافة إلى حساب عمق المحيط، يتم حينها تحديد مسار القنوات التي يمّكن العبور من خلالها.
- تساعد على تصّفية مياه البحار والمحيطات من جميع الشوائب.
- من شأنها تنظيف مياه الأنهار والموانئ من الرواسب، هذا من شأنه مساعدة السفن في الدخول إلى الموانئ التي تتواجد على المياه الضحّلة، ولكن دخولها في الأماكن الضيّقة يسبِّب خطراً عليها.
- تُعد هذه الظاهرة بمثابة مصدر بديل للطاقة المتجدِّدة، فهي تُستخدم في توليد الطاقة الكهربائيّة، ومنها تتحرك الطواحين البدائيّة.
- هي السبب في تشغيل الطواحين المائيّة المتخصِّصة في طحن الحبوب المخّتلفة.
- تُعد هذه الظاهرة بمثابة مصدر بديل للطاقة المتجدِّدة، فهي تُستخدم في توليد الطاقة الكهربائيّة، ومنها تتحرك الطواحين البدائيّة.
- ينشط الناس في المنطقة التي تشهد مداً منخفضاً؛ حيث تستطيع شباك الصيادين صيد الأسماك.
- يكثُر الناس في المناطق التي تمتاز بالمدّ المنّخفض، وذلك بسبب قدرتهم على صيد الأسماك، وجمع المحار وسرطانات البحر وبلح البحر.
أنواع المد والجزر
في جميع الأماكن فإنَّ ظاهرة المدّ والجزر تحدث بمعدّل مرَّتين في اليوم الواحد، ويكون الفاصل بينهم اثنتا عشرة ساعةً، فعند حدوث المدّ لأول مرة في اليوم يتبعه الجزر بعد ست ساعات، وبعد ست ساعات أخرى يحدث المدّ للمرة الثانية على التوالي، وبعدها بست ساعات أخرى أيضاً يحدث الجزر للمرة الثانية على التوالي، وهكذا في كل يوم، وتكون المناطق الموجودة على الطرف الشمالي الغربي من فرنسا مثالاً على أكثر المناطق في بلاد العالم التي تمرّ بهذه الظاهرة، وتعمل هذه الظاهرة على التأثير في سواحل المحيط الأطلسي، وتمّ بناء محطة متخصّصة في توليد الطاقة الكهربائيّة فيها، ومن الأمثلة أيضاً المناطق المحيطة بالسواحل الشماليّة من الخليج العربي في منطقة الكويت.
ينقسم المدّ والجزر إلى نوعين بناءً على قوة الجذب إلى المدّ والجزر الأفقي، بالإضافة إلى المدّ التام، وفي التالي بيان لكل نوع:
المد والجزر المحاقي
هو المدّ والجزر الذي يحدث بينما تكون قوة جذب الشمس متعامدة مع قوة جذب القمر؛ أي بينَهما 90 درجة، ويؤدي تواجد القمر في الربع الربع الأول أو الربع الأخير إلى جعل المدّ أقل من المستوى الأساسي له، ويكون ضعيف أيضاً.
المد التام
عند اتحاد كل من قوة جذب الشمس وقوة جذب القمر يحدث ما يسمى بالمدّ التامّ، ويقع حينها القمر بين كوكب الأرض وكوكب الشمس، أي أنّهم جميعاً يكونوا على خط واحد، ويصل المدّ أثناء ذلك إلى أعلى مستوى ممكن، ويحدث المدّ التام مرتين في كل شهر فقط لا غير، أول مرّة تكون في فترة المُحاق أي يكون القمر بين الأرض والشمس، والمرّة الثانية تكون عندما يكون القمر بدراً، وتكون الأرض بين الشمس والقمر، وفي كلتا الحالتين يكون القمر في ربعه الأوَّل أو في ربعه الأخير.
اضرار المد والجزر
من الأضرار والسلبيّات التي تتسبّب بها ظاهرتي المدّ والجزر ما يلي:
- تسبّب هذه الظاهرة إلى انخفاض مستوى كميّة المياه التي يتم تبادلها مع البحر، وبالتالي انخفاض مستوى العكارة في المياه، هذا من شأنه أن يزيد من أشعّة الشمس التي تعمل على الزيادة في مستوى نموّ الطحالب البحريّة.
- انخفاض مستوى كميّة المياه من شأنه أن يؤدي إلى انخفاض مستوى ملوحة المياه.
- لها بعض التأثيرات السلبيّة على الحياة البحريّة؛ حيث أنَّها تؤدي إلى انجراف الأسماك بنسبة تُقارب 15% بسبب تيارات الماء القويّة والسريعة.
- تكلفة بناء المصبّ النهري عالية جداً، فضلاً عن ذلك فإنَّه يقوم بحمل الفضلات والأوساخ الأخرى والصرف الصحي من عدّة أماكن ويصبّها في البحر.
- لا يمكن بناء المحطات المخّتصة في توليد الطاقة إلّا في الأماكن المناسبة لذلك.
- يتسبّب المدّ الشديد في تشكيل خطر كبير على الملاحة وبشكل خاص في المضايق.
معلومات عن المد والجزر
تأثير أمواج المد والجزر
- بالنسبة إلى تيارات المدّ والجزر الصاعدة والمتباعدة فإنَّها تقوم على تعريّة الشواطىء الصخريّة ممّا يتسبّب في جعله وعر ومنحدر بشكل كبير.
- بالنسبة إلى تيارات المدّ والجزر الداخلة والمتقاربة فإنّها تعمل على تخفيض كميّة الكثبان الرمليّة الموجودة على الشاطىء مما يتسبّب في تدمير هذه الشواطىء.
أماكن حدوث المد
تحدث ظاهرة المدّ عند المواقع التي تكون مقابلة لكوكب القمر وفي أثناء دوران كوكب الأرض وذلك بسبب القوة التي تنشأ بفعل جاذبيّة القمر للمسطّح المائي، وبعد ابتعاد القمر عن هذه الأماكن تحدث ظاهرة الجزر، ورغم أنّ الظاهرتان متناوبتان بالحدوث إلّا أنّ مستوى الارتفاع والانخفاض يختلف باختلاف المكان في العالم، ويمكن أن يصل الارتفاع في ظاهرة المدّ إلى 200 سم وأكثر في بعض الأماكن، ويمكن أن لا يصل إلى 30 سم في أماكن أخرى.
كيف تحدث ظاهرة المد والجزر
يبعد القمر عن كوكب الأرض مسافة أقل من بُعْد الشمس عن كوكب الأرض، وتكون قوّة تأثير جاذبيّته على المسطحات المائيّة بأنواعها أكبر مع أنّه صغير الحجم، ولهذا فإنّه السبب الرئيس لظاهرة المدّ والجزر، وعند حدوث الكسوف مثلاً فهذا يسبِّب ظاهرة الجزر بالوصول إلى أقصى حدّ فيها، وأثناء الليل يُلاحظ انخفاض منسوب المياه بشكل واضح، ولكن القمر لا يكون وحده السبب في حدوث هذه الظاهرة، ولكن قوّة الطرد المركزي التي تكون السبب في دوران كوكب الأرض حول نفسه وتتابع الليل والنهار.
تحدث ظاهرة المدّ والجزر بدايةً بانتفاخات (بالإنجليزيّة: Bulges) في مياه البحر أو المحيط الذي يكون مواجهاً لجانبي القمر، ويقوم القمر بسحب المياه باتجاهه، ويكون دوران القمر حول كوكب الأرض، بالإضافة إلى دوران كوكب الأرض حول نفسه سبباً في حدوث المدّ في الجهة المقابلة لكوكب القمر، ويحتاج كوكب الأرض للدوران حول نفسه بمقدار مائة وثمانين درجة ولمدّة تصل إلى اثنتا عشرة ساعة، ويحتاج القمر أيضاً اثنتا عشرة ساعة حتى يستطيع الدوران حول كوكب الأرض بمقدار ست درجات، ويعني هذا أنّ المواقع الساحليّة تتعرّض لظاهرة المدّ والجزر فيما يُقارب 12 ساعة و25 دقيقة.
الجدير بالذكر أنّ الإدارة الوطنيّة للمحيطات والغلاف الجويّ (اختصارها بالإنجليزيّة: NOAA) قامت بإثبات صحّة أنَّ الشمس أكبر من القمر، وذلك بما يُقارب 27 مليون مرّة، وتبْعُد عن كوكب الأرض بمقدار 390 مرّة من بعد القمر عن كوكب الأرض، ولهذا فإنّ الشمس تملك ما نسبته 46% من مجموع قوى توليد المدّ (اختصارها بالإنجليزيّة: TGFs) التي يملكها القمر.
