جزر و مد و انواع آن
کلمه جزر و مد یا کشند، اصطلاحی عمومی است که بیان گر بالا و پایین رفتن نوسانی در سطح اقیانوس، دریا و حتی دریاچه ها نسبت به سطح زمین است. این اثر به دلیل جاذبه گرانشی ماه، خورشید و حتی اجرام سماوی دیگر ایجاد می شود. جزر و مد در حد بسیار کوچک تر در دریاچه های بزرگ، اتمسفر و داخل پوسته ی جامد زمین هم اتفاق می افتد.
 |
اثر جزر و مد روی جسم نزدیک تر، بزرگ تر است زیرا قانون عکس مجذوری موجود در نیروی گرانشی، در سمت نزدیک تر جسم، نسبت به سمت دورتر آن، بزرگ تر است.
همان طور که در شکل زیر نشان داده شده، نسبت جزر و مدی در هر واحد جرم بر روی سمت نزدیک جسم در مقایسه با سمت دور آن برای جسم نزدیک تر، بزرگ تر است:
زمین در هر روز، دو جزر و مد قوی را به دلیل تغییرات میدان گرانشی ماه در سطح و مرکز زمین، تجربه می کند. می توان گفت که هر سمت زمین که نسبت به ماه، نزدیک تر قرار می گیرد، جزر و مد بالایی دارد؛ زیرا ماه، آب ها را از زمین بیرون می کشد! در سمت دورتر زمین نسبت به ماه، باز هم اثر جزرو مدی بالاست زیرا ماه، زمین را از آب بیرون می کشد!
اثر جزر و مد خورشید:
با وجودی که خورشید 391 برابر دورتر از فاصله ی ماه به زمین است، نیروی آن روی زمین، دارای مرتبه بزرگی حدود 175 است. با این حال، اثر جزر و مدی آن، کوچک تر از ماه است؛ زیرا جزر و مد از تفاوت در میدان گرانشی کل زمین ایجاد می شود. قطر زمین، کسر کوچکی از فاصله ی زمین تا خورشید است؛ میدان گرانشی تنها با یک ضریب 1.00017 در سراسر زمین تغییر می کند. تغییرات نیروی واقعی در سراسر زمین 0.03 = 174.5 * 0.00017 برابر نیروی ماه است؛ که در مقایسه با تغییر 0.068 در سراسر زمین برای نیروی ماه، مقدار کوچکی است.
ماه نسبت به خورشید، منبع غالب جزر و مد است.
زیرا تفاوت کسری در نیروی ماه در عرض زمین، بزرگ تر از تفاوت کسری در نیروی خورشید است. این تفاوت از قانون عکس مجذوری تبعیت می کند.
انواع مختلف جزر و مد:
زمانی که ماه و خورشید در یک ردیف قرار می گیرند، نیروهای گرانشی قوی به وجود می آید که باعث جزر و مدهای خیلی بالا و خیلی پایین می شوند که به جزر و مد کامل موسوم اند. وقتی ماه و خورشید در یک راستا نباشند، نیروهای گرانشی، اثر هم دیگر را خنثی می کنند و جزر و مدهای آن چنان بالا و پایین پدیدار نمی شود؛ این جزر و مدها را خفیف ترین جزر و مد یا کهکشند می نامند.
جزر و مد کامل (spring tides):
وقتی ماه، کامل است یا نو، کشش گرانشی ماه و خورشید با هم ترکیب می شود. در این مواقع، مدها بسیار بالا و جزرها بسیار پایین هستند و به جزر و مد کامل موسوم اند. زمانی که زمین، خورشید و ماه در یک خط قرار گیرند، این گونه جزر و مدها مشاهده می شوند.
مثالی از جزر و مد کامل: نمایی از خلیج کوچکی در نوا اسکوتیا. این تصویر،
 |
نشان دهنده گذشت زمان برای بالا و پایین رفتن آب در یک دوره 6.5 ساعته است. طی 6.5 ساعت بعد جزر، ماهی گیرها کشتی های خود را در اسکله خالی می کنند. مد بلندی در هر 12.5 ساعت اتفاق می افتد؛ پس در هر 25 ساعت، دو مد اتفاق می افتد!
جزر و مد خفیف یا کهکشند (neap tides):
وقتی ماه در فازهای یک چهارم و سه چهارم باشد (یعنی ماه و خورشید در زاویه قائمی نسبت به هم قرار بگیرند)، اثر جزر و مد ماه و خورشید خنثی می شود. بنابراین خفیف ترین حالت جزر و مد پیش می آید.
جزر و مد کامل حضیضی (proxigean spring tide):
می دانیم که ماه مسیری بیضوی به دور زمین را دنبال می کند که فاصله حضیض این مدار 356,400 کیلومتر است؛ این فاصله، حدود 92.7 درصد فاصله متوسط آن است. به علت این که نیروهای جزر و مدی با توان سوم فاصله تغییر می کنند، این تغییر کوچک 8% ، بیان گر 25% افزایش در قدرت تولید جزر ومد توسط ماه بر روی زمین است. اگر حضیض مدار ماه زمانی اتفاق بیفتد که ماه بین زمین و خورشید قرار دارد، یک مد کامل و بلند غیر عادی موسوم به جزر و مد کامل حضیضی تولید می شود. وقتی چنین اتفاقی در سمت دیگر زمین که خورشید در آن قرار دارد، بیفتد (در طول ماه کامل) یک جزر و مد بسیار خفیف غیرعادی هم در این قسمت تولید می شود. جزر و مد کامل حضیضی، هر 1.5 سال یک بار اتفاق می افتد.
