أنواع المد والجزر في المحيطات والبحار

تعتبر ظاهرة المد والجزر إحدى الظواهر الطبيعية الناتجة عن تأثير القمر على مياه البحار والمحيطات، ولا تحدث في المناطق اليابسة.

أنواع المد والجزر

تتمثل هذه الظاهرة في حدوث موجات كبيرة من مياه البحر تتجاوز اليابسة، وتنقسم إلى مرحلتين رئيسيتين، وهما:

- المد: هو ارتفاع منسوب مياه البحر أو المحيط.
- الجزر: هو انخفاض منسوب مياه البحر أو المحيط، ويتسبب ذلك بتأثير الجاذبية المترتبة من القمر والشمس، بالإضافة إلى حركة دوران الأرض والتي تخلق قوة طرد مركزية عند خط الاستواء.

المد والجزر التام

تحدث هذه الظاهرة عندما تكون الشمس والقمر والأرض في مستوى واحد تقريباً، مما يؤدي إلى ارتفاع المد عن المعدل الطبيعي وانخفاض الجزر أكثر من المستويات العادية. ويعرف هذا النوع بـ “المد الملك” أو “المد الربيعي” ويحدث مرتين في كل شهر قمري. من أسباب حدوث المد والجزر التام ما يلي:

تواجد الأرض والشمس والقمر في مستوى واحد تقريباً.
تفاعل الجاذبية المؤثرة على الأرض مع جاذبية الشمس والقمر.
ارتفاع المستويات المدية بمعدلات تفوق الانخفاضات التناوبية.
زيادة مستوى المحيطات عما هو متوقع.

المد والجزر الناقص

تحدث هذه الظاهرة عندما تكون الشمس في زاوية قائمة مع القمر، مما يقلل من تأثير جاذبية القمر. يعرف هذا النوع بـ “المد والجزر المعتدل”، لأنه يحدث بمعدل أقل من المعتاد.
تحدث ظاهرة المد والجزر الناقص بعد حوالي سبعة أيام من ظاهرة المد والجزر التام، وتظهر بشكل ملحوظ في مناطق مثل أفريقيا وجنوب أستراليا وأجزاء من أمريكا الجنوبية.
تعتبر هذه الظاهرة عكس ظاهرة المد والجزر التام من ناحية قوة الجاذبية الناتجة عن القمر والشمس. ومن أسباب حدوث المد والجزر الناقص:
وجود الشمس في زاوية قائمة مع القمر.
تباين القوى الجاذبية بين القمر والشمس.
انخفاض مستوى المد مقارنة بالمعدل الطبيعي وارتفاع مستوى الجزر عن المعدل الأساسي.

أنواع أخرى من المد والجزر

المد اليومي: يعرف بالإنجليزية (durnal tide) ويحدث ضمن فترة 24 ساعة حيث يكون عادة مد واحد وجزر واحد.
المد والجزر نصف اليومي: يعرف بالإنجليزية (semidurnal tide)، ويحدث أيضاً خلال 24 ساعة ولكنه يتضمن مدين وجزرين، وهذا النوع شائع على سواحل المحيط الأطلنطي حيث تستمر الفترة الجافة لمدة تقريباً 12 ساعة.
- يشير هذا النوع إلى تأثير المد على كثافة التيارات المدية، المعروفة باللغة الإنجليزية بـ (tidal currents)، نظراً لأن حركة الماء تكون أطول من العادة.
النوع المختلط: وهو أكثر تعقيداً، حيث يشهد مدين وجزرين ولكن ليس بنفس مستويات الارتفاع والانخفاض، الحالة الحركة تتمثل في منخفض-منخفض-منخفض مرتفع، ثم مرتفع-منخفض، وأخيراً مرتفع-مرتفع.
- ينتشر هذا النوع بالقرب من الساحل الغربي للولايات المتحدة، حيث يتواجد مختلف التناسبات بين المنخفضات والمرتفعات، ويكون الفارق في مستوى المياه واضحًا أيام المد والجزر.

كيفية حدوث ظاهرة المد والجزر

تعتبر جاذبية القمر المسبب الأساسي لظاهرة المد والجزر، إذ تؤثر جاذبية الشمس والقمر على مياه البحار والمحيطات، ويكون لجاذبية القمر تأثير أكبر على الأرض نظراً لقربه رغم حجمه الأصغر.
كما أن دوران الأرض حول نفسها يعد من العوامل المساهمة في حدوث هذه الظاهرة.
تتكرر ظاهرة المد والجزر كل 12 ساعة أي مرتين يومياً.
أثناء دوران الأرض، يحدث المد في المواقع الأقرب للقمر، بينما يشهد الجزر المناطق البعيدة عنه، ويختلف ارتفاع المد وفق موقع القمر.
يصل مستوى المد إلى أقصاه خلال فترات كلا القمرين الجديد والهلال، إذ يكون القمر والشمس في نفس الاتجاه، وتكون جاذبية القمر في ذروتها أثناء حدوث الكسوف.
ينخفض مستوى المد في الأسبوعين الأول والثالث من كل شهر قمري، حيث تكون الشمس والقمر متواجدين على محور معدول حول الأرض للحد من تأثير جاذبية القمر.
تظهر اختلافات ملحوظة في مستويات المد والجزر بين القطبين الشمالي والجنوبي، بالإضافة إلى نهاية خط الاستواء.
في محافظة البصرة، شهدت المدينة ظاهرة المد حيث بلغ ارتفاع المنسوب في بعض المناطق أكثر من 80 سم، مما أثر على المدينة بشكل كامل، وتحدث الظاهرة تقريباً 4 مرات يومياً بمعدل كل 6 ساعات، وتصل في بعض المواقع إلى أكثر من 200 سم.

كما يمكنكم الاطلاع على:

خصائص المد والجزر

ارتفاع المد: يعرف باللغة الإنجليزية بـ (high tide)، وهو الوقت الذي يصل فيه مستوى المياه إلى أعلى من المعدل الطبيعي، ويطلق عليه اسم ذروة المد.
حضيض الجزر: هو الوقت الذي يكون فيه مستوى الماء أقل من المعدل الطبيعي.

أهمية ظاهرة المد والجزر

تعتبر المدن الساحلية الأكثر استفادة من ظاهرة المد والجزر.
تعد مصدرًا لتوليد الطاقة الهيدروكهربائية للمناطق الساحلية من خلال استغلال سرعة حركة المياه أثناء الظاهرة.
تغذي الكائنات الحية الساحلية مثل السرطانات وبلح البحر.
تساهم حركة مياه المحيطات الطبيعية في توازن درجات الحرارة من خلال تداخل التيارات الباردة والدافئة.
تسهل ظاهرة المد عملية تحريك السفن في الموانئ التي تعاني من انخفاض في منسوب المياه، مما يُسهّل الملاحة البحرية.
تحسن الوضع الاقتصادي للصيادين، حيث تساعد هذه الظاهرة على جذب الأسماك الكبيرة السهلة الاصطياد، وبالتالي تزداد كمية السمك المحصول عليه.
تساهم في تنقية المياه من الشوائب والرواسب في المحيطات والبحار والأنهار.
تشغل الطواحين المائية أثناء الظاهرة، مما يساعد في طحن الحبوب.
وتعتمد بعض المنشآت على ظاهرة المد والجزر، حيث يتأثر مستوى الأرض بسبب تأثير الشمس والقمر على مياه البحار.
تسبب جاذبية الشمس ظاهرة المد الشمسي (solar tide)، بينما تؤدي جاذبية القمر إلى ما يعرف بالمد القمري (Lunar tide)، وتستمر هذه الظواهر في حركة دائمة على الشواطئ.
في العصور القديمة، استخدم البشر هذه الظاهرة لتوليد الطاقة عن طريق تشغيل الطواحين لطحن الحبوب، وما زالت هذه الطواحين موجودة على شواطئ مقاطعة (بريتان) في شمال فرنسا.
يتجمع ماء المد في خزانات خاصة خلال هذه الظاهرة ويبدأ في حجز كميات كبيرة من الماء أكبر من مستوى مياه البحر، مما يؤدي إلى تجمعها.
في مجال السباحة، يعتبر وقت المد مناسبًا لممارسة السباحة نظراً لسلاسة حركة المياه.
أما بالنسبة للجزر، فهو مناسبة للبحث عن المحار.
تساعد حركة المد والجزر على نقل المياه الملوثة إلى الأعماق، مما يبقي الشواطئ نظيفة.
تمثل الاستفادة من ظاهرة المد والجزر الفرق بين المد والجزر العالي والمنخفض.

إيجابيات ظاهرة المد والجزر

تقلل من التلوث الناتج عن محطات الطاقة التي تعتمد على الفحم أو البترول.
تعتبر طاقة المد والجزر مصدراً متجدداً، ويمكن الاستفادة منها في توليد الكهرباء عبر بناء سدود تمنع تسرب المياه أثناء انحسار المد والجزر، حيث يتم توجيه المياه إلى مولدات للكهرباء.
لا تحتاج إلى أي وقود.
صيانتها تتطلب تكلفة منخفضة.
تستطيع إنتاج كمية هائلة من الكهرباء.
تختلف طاقة المد والجزر عن طاقة الرياح والشمس بسبب قدرتها على التنبؤ بدقتها بينما لا يمكن التنبؤ بعوامل الرياح والطاقة الشمسية بنفس الدقة.
لا تؤدي إلى تراكم الرواسب.
تحمي الشواطئ من التآكل الناجم عن الأمواج المتكررة.
تقوم بتقليل مخاطر الفيضانات أثناء فترات المد العالية.

سلبيات طاقة المد والجزر

تتطلب بناء الأمور الخاصة بالمد والجزر تكاليف كبيرة.
تشجع نمو الطحالب البحرية بسبب الانخفاض المتكرر في مستوى المياه، مما يزيد من تعرضها لأشعة الشمس.
يمكن أن تؤثر سلباً على البيئة بسبب تقليل منسوب الملوحة نتيجة انخفاض كمية المياه.
يتسبب المد والجزر في نفوق نسبة كبيرة من الأسماك تصل بين 5 إلى 15%.
تؤثر سلبًا على الحياة البحرية.
تمتلئ البحار بالفضلات الناتجة عن الصرف الصحي.
هناك عدد قليل من المواقع القابلة لإنشاء محطات الطاقة، مما ينتج عنه محدودية في قدرتها الإنتاجية.