جزر و مد
گسترش علم و فناوری و حجم محدود و مشخصی از موضوعات ،کتاب های درسی را با محدودیت مواجه کرده است . کلاس درس ،پرسش و پاسخ دانش اموزان زمینه مناسبی را فراهم آورده تا موضوع اهله قمر و جزر و مد که در بخش سوم کتاب جغرافیای سال سوم راهنمائی مطرح شده مورد کنکاش قرارگرفته ، مطالب علاوه بر توضیح ، در قالب سوال و پاسخ ارائه گردد.
اهله قمر
ماه بر خلاف حركت عقربههاي ساعت به دور زمين در چرخش است و تغييرات مداري آن باعث ميشود صورت های مختلفي از آن درهر29يا30روز از سال تكرار شود به عبارتي اهله ماه تغييرات تدريجي در ظاهر كره ماه است كه به دليل چرخش قسمتهاي مختلف و روشن ماه در نيمكره رو به زمين روي ميدهد.(شکل 1)
ماه نو وقتي اتفاق مي افتد كه زمين، ماه و خورشيد دريك راستا قرار گيرند و هيچ بخشي از نيمكره روشن ماه به طرف زمين نيست در ماه بدر ياكامل، موقعي است كه ماه زمين و خورشيد د ريك راستا هستند وقتي خورشيد در غرب،غروب ميكند ماه از شرق طلوع مينمايد و تمام سطح نزديك كاه روشن ميشود.
بين ماه نو و ماه كامل، به تدريج به سطح روشن و قابل ديدن آن از زمين افزوده ميشود كه به نامهاي هلال، تربيع اول، تليث اول، بدر ، تثليث دوم، تربيع دوم، و هلال آخر ماه و ماه نو ناميده ميشود.(شکل 1)
جزرو مد
پايين آمدن و بالارفتن سطح آب در اقيانوس و درياها را به ترتيب جزرو مد ميگويند.
درهر شبانه روز دوبارمدو دو بار جزر روي ميدهد.علت اصلي اين پديده نيروي گرانشي ماه و خورشيد است.به عبارتي درهرروز قمري يا مدت 24ساعت و50دقيقه و زمان قرار گرفتن ماه د رمقابل يك نصف النهار،دوبار مد و دوبار جزر روي ميدهد و زمان بين جزرو دو مد 12ساعت و 25دقيقه است.
در اوایل و چهاردهم هرماه قمری که ماه و خورشید در یک خط قرار می گیرند اثرات گرانشی آن ها با هم جمع می شود و جزر و مد ها شدید تر می شود در این جزر و مد ها اب در زمان جزر از حالت عادی پایین تر و در زمان مد هم از حالت عادی بالاتر خواهد آمد این جزرو مد ها به جزر و مد بهاری موسومند از طرف دیگر در زمان تربیع اول و تربیع دوم هم که ماه و خورشید زاویه 90 درجه می سازند شدت جزرو مدها به حداقل خود می رسند این جزر و مد به جزرومد نیپ neap) ( معروفند
حداكثر جزرو مد را به نام جزرومد بهاري ایجاد ميكنند و در تربيع اول و دوم (22،21،8،7)ماه قمري ماه و خورشيد بر خلاف هم عمل ميكنند مسير آنها عمود برهم است و نيروها شدت كمتري دارند كه آن را كهكشند گويند.(شکل 2و 3)
ماه كليه ذرات جرم زمين، اقيانوس و اتمسفر را به سوي خود ميكشد جهت اين جذب به طرف مركزماه است. نيروي جاذبه و نيروي گريز از مركز دو نيرو با مقدار مساوي اما خلاف جهت يكديگر در اين فرايند تاثير گذار هستند تعال بين اين دو نيرو در مركز زمين د رحالي كه ماه بر فراز نقطه اي قرار ميگيرد ايجاد مد ميكند كه علت آن غلبه ميزان جاذبه ماه نسبت به نيروي گريز از مركز است درست مقابل نقطه مذكور در پشت كره زمين، مد ايجاد ميشود اين مد نشانه غلبه نيروي گريز از مركز نسبت به جاذبه ماه در آن نقطه است.( شکل 4)
درباره آبها نيز به همين صورت است.آبهاي سطح زمين زماني كه مقابل ماه قرارميكيرند به صورت مد بالا مي آيند هم زمان د ر180درجه نقطه مذكور نيز چنين اتفاقي روي ميدهد.قدرت كشندماه به پوسته زمين و سطح آبها متفاوت است.
با بررسی های به عمل امده بر امدگی اقیانوس ها دقیقا در امتداد خط واصل ماه و زمین قرار نمی گیرد بلکه حدود 3 درجه با آن زاویه می سازد و دلیل آن اثرات اصطکاک بین پوسته زمین با اب اقیانوس هاست به همین دلیل وقتی ماه بالای سر ناظر قرار دارد بیشترین حالت مد نست بلکه چند دقیقه دیگر باید در انتظار وقوع مد بود
قدرت كشندگي ماه بر سطح آب هابيشتر از ذرات پوسته زمين است.ميزان اختلاف بين بالاترين سطح آب و پايين ترين آن به چند دسي مترميرسد دربرخي از مناطق مثل خليج فوندي به 15 تا 20مترهم ميرسد.در مناطقی مانند کانال بریستول در انگلستان ،ساحل کیمبرلی در استرالیا و دریای اختسک در روسیه گستره ای از دامنه ی جزرو مد را نشان می دهد.
جاذبه كشند ماه به سطح آب باعث ميشود كه به تدريج كره ماه از زمين دور شود و مقدار آن 4سانتي در سال است .
سوال اول : چرا با توجه به جرم بسیار سنگين تر خورشيد نسبت به ماه، اما اثرات آن بر نيروي جزرومد كمتراست؟
با وجود این که جرم خورشيد 27ميليون بار بيشتر از ماه است و فاصله اش 375 باردورتر از زمين است اما اثرات گرانی خورشيد نصف اثرات ماه است.
سوال دوم: آيا در سيارات ديگر نيروي نيروي جزرومدوجود دارد؟
بله، در برخي از اقمار مريخ ومشتري وقتي آبهاي سطح زمين در زماني كه مقابل كره ماه قرار ميگيرند به صورت مد بالا ميآيند و هم زمان در180درجه آن طرف مقابل كره زمين نيزچنين اتفاقي مي افتد.ماه در مسير بيضوي شكل به دور زمين ميچرخد بنابراين در زمانهايي نزديك (حفيض)و دور (اوج )است .اين نزديكي و دوري تا حدود 20درصد بيشتر يا كمتر است.
سوال سوم: آيا زمين نيز به ماه اثر جاذبه و كشش دارد؟
بله،زمين متقابلا حدود 18متر پوسته ماه را به طرف خود ميكشد بايد توجه داشت چرخش كره زمين حول محورش سريع تر ازچرخش ماه دور محورش است بنايراين اين آب را اندكي جلوتر مي برد به عبارتي در حالت مد، آب دقيقا زيركره ماه نيست بلكه كمي به طرف جلو است . شدت تاثير نيروي جزرومدي 20برابر بيشتر از شدت جزرومدي ماه بر زمين است اتلاف انرژي كه از اين طريق بدست ميآيد باعث كاهش چرخش ماه ميشود طوري كه دوره تناوب چرخش نجومي با زمين برابر گردد.
سوال چهارم: آيا جزرومد نتايجي ديگري دارد؟
بله،اصطكاك جزرومدی، وقتي اقيانوس تحت تاثير نيروي بالابرنده جزرومدي قرار ميگيرند در اثراصطكاك انرژي به صورت گرما تلف می شود و قسمت اعظم این انرژی در درياها ي كم عمق و خطوط ساحلي اتفاق ميافتد. اصطكاك جزرومدي، اثر ديگري نيز دارد ترمزي بر روي چرخش زمين، اين اثر چرخشي زمين را به مقدار ثابت و معيني كند ميكندچون زمين جسمي صلب و سنگين است بنابراين اثر جزرومد بسيار اندك است.مثلا در دوره دونين از دوران اول زمين شناسي، طول شبانروز 22ساعت در مقابل 24ساعت و400روزدر مقابل 365روز امروز بوده است .
سوال پنجم: شدت جزرومد به چه عواملي بستگي دارد؟
- توپوگرافي 2. عمق آب 3. ناهمواريهاي زيردريايي 4. فشارجو 5. جهت باد
سوال ششم: چند نوع جزرومدداريم؟
دونوع: جزرومد قمري و جزرومد خورشيدي
درهر دوحالت جزرومد، سه عنصر خورشيد، ماه و زمين دخالت دارند در اولي ماه و در دومي خورشيد بيشترين تاثير گذاري را دارا است.
البته دونوع مد نيزداريم: مدبهاره يا مهكشند و كهشند
مهكشند زماني اتفاق مي افتد كه ماه و خورشيد و زمين در يك راستا باشند كه ماه نويا كامل درآن وضعيت قراردارند(شكل2و 3)
كهكشند: موقعي است كه ماه و خورشيد به طور عمود نسبت به زمين واقع شدندوآن زماني است كه ماه در حالت تربيع اول و سوم واقع ميشود.(شكل5)
سوال هفتم :چه عواملی در پیدایش جزر و مد موثر هستند؟
از بین 360 مولفه و عامل موثر در ایجاد جزرو مد ماه و خورشید دو مولفه اصلی محسوب می شوند این مولفه ها دارای تناوب زمانی هستند که دامنه تغییرات آن ها از 8 ساعت تا 18 سال است
سوال هشتم : بزرگ ترین و ضعیف ترین مد چه زمانی اتفاق می افتد.؟
در ماه نو و ماه کامل ،بالاترین خیزش یا مد بزرگ اتفاق می افتد در حالی که در تربیع اول وسوم پایین ترین و ضعیف ترین مد به وقوع می پیوندد مدت زمان مد هر تربیع 4/7 روز است و مد های بزرگ و ضعیف 7/14 روز با تقریبا دو هفته متوالی از هم فاصله زمانی دارند.
منابع
- شایان ،چوبینه ،مقیمی ،ملک عباسی و امیری نیا ، جغرافیای سال سوم دوره راهنمائی ،1389
- نجوم به زبان ساده ،دگانی مایر ،ترجمه خواجه پور محمد رضا ، گیتا شناسی ،ویرایش جدید ،چاپ هفتم ،1389
- دالكي، احمد، زمين در فضا، چ دوم ، گيتاشناسي ،1387
- عدالتي و فرخي، تقي و حسن، اصول و مباني جغرافياي رياضي، چ سوم آستان قدس رضوي،1380
- معماريان و صداقت، حسين و محمود، زمين شناسي فيزيكي، ج دوم، انتشارات پيام نور،چ ششم، 1387
- ناث گوش سام ،مهندسی هیدرولیک جزر و مد ،ترجمه محمودیان شوشتری محمد ،دانشگاه شهید چمران اهواز ،1385
7.www.daneshnameh.roshd.ir
8.www.haftaseman.ir
9.www.night sky.ir
10www.huppa.com
محمد علی میرزائی متولد آمل ، تحصیلات ابتدائی تا دبیرستان را در زادگاهم لاریجان آمل سپری کردم سپس برای ادامه تحصیل وارد دانشگاه شدم . مدرک کارشناسی و کارشناسی ارشد جغرافیا را از دانشگاه تهران و شهید بهشتی اخذ نمودم .