أنواع المد والجزر في المحيطات والبحار

تعتبر ظاهرة المد والجزر من الظواهر الطبيعية التي تؤثر على مياه البحار والمحيطات بفعل القمر، ولا تحدث هذه الظاهرة على اليابسة.

أنواع المد والجزر

تمثل هذه الظاهرة مجموعة من الموجات الكبيرة من مياه البحر التي تجتاح المنطقة الساحلية، وتقسم إلى مرحلتين أساسيتين:

- المد: وهو ارتفاع مستوى مياه البحر أو المحيط.
- الجزر: وهو انخفاض مستوى مياه البحر أو المحيط. وتنتج هذه الظاهرة نتيجة التأثير المتعدد لجاذبية القمر والشمس، بالإضافة إلى حركة دوران الأرض التي تولد قوة طرد مركزية عند خط الاستواء.

المد والجزر التام

يحدث المد والجزر التام عندما يتواجد القمر والشمس والأرض في مستوى تقريبي واحد، مما يؤدي إلى حدوث ارتفاع في المد أكثر من معدله الطبيعي، بينما ينخفض الجزر عن مستواه الطبيعي. يُعرف ذلك أيضًا باسم المد الملك أو المد الربيعي، حيث يحدث مرتين شهريًا. من العوامل التي تساهم في حدوث هذه الظاهرة:

تواجد الأرض، الشمس، والقمر في مستوى تقريبي واحد.
تضافر قوى الجاذبية المؤثرة على الأرض من القمر والشمس.
ارتفاع مستوى المد بمعدل أكبر من انخفاض مستوى الجزر.
زيادة مستوى المحيطات عن المعدل الطبيعي.

المد والجزر الناقص

تحدث هذه الظاهرة عندما تكون الشمس والقمري في زاوية قائمة، مما يؤثر سلبًا على قوة جاذبية القمر. وهي تعرف أيضًا بالمد والجزر المعتدل، لأن حدوثها يكون أقل من المعدل العادي.
هذه الظاهرة تظهر عادة بعد سبعة أيام من حدوث المد والجزر التام، وتحدث في مناطق مثل أفريقيا وجنوب أستراليا وأجزاء من أمريكا الجنوبية.
تكون عكس المد والجزر التام من ناحية قوى الجاذبية الناتجة عن الشمس والقمر. من العوامل المساهمة في تلك الظاهرة:
تواجد الشمس والقمري بزاوية قائمة.
حدوث تفاضل بين مستويات جاذبية الشمس والقمر.
انخفاض مستوى المد بقدر يفوق المعدل الأساسي وزيادة مستوى الجزر.

أنواع أخرى من المد والجزر

المد اليومي: ويشار إليه باللغة الإنجليزية بـ (durnal tide)، حيث يحدث خلال فترة 24 ساعة مع وجود مد وجزر واحد غالبًا.
المد والجزر نصف اليومي: والذي يُعرف بـ (semidurnal tide) ويحدث أيضًا على مدار 24 ساعة مع تقدير لمدين وجزرين، ويكون ذلك واضحًا على سواحل المحيط الأطلنطي. الفترة الجافة تكون عادةً قصيرة، تستمر لمدة حوالي 12 ساعة.
- هنا يبرز تأثير المد على كثافة التيارات المدية (tidal currents)، لأن حركة الماء تتجاوز المدى الطبيعي.
النوع المختلط: وهو الأكثر تعقيدًا حيث يحدث مدان وجزرين لكن كلاهما لا يظهران بنفس معدلات الارتفاع والانخفاض. ويتضمن أنماطًا متعددة من الحركة، مثل منخفض-منخفض-ثم مرتفع-مرتفع.
- هذا النوع موجود بشكل رئيسي على الساحل الغربي للولايات المتحدة الأمريكية، حيث نسبة التغييرات فيها تكون ملحوظة جدًا وقت المد والجزر.

كيفية حدوث ظاهرة المد والجزر

تعد جاذبية القمر العامل الرئيسي في حدوث ظاهرة المد والجزر، حيث أن تأثيرات جاذبية الشمس والقمر متواجدة على البحار والمحيطات، ومع أن حجم القمر صغير إلا أنه أقرب إلى الأرض مما يمنحه تأثيرًا كبيرًا.
تساعد دورة الأرض حول محورها أيضًا في تفسير حدوث هذه الظاهرة.
تحدث المد والجزر مرتين في اليوم، حوالي كل 12 ساعة.
أثناء دوران الأرض، يحدث المد في المناطق القريبة من القمر، بينما يحدث الجزر في المناطق الأبعد. ويتفاوت ارتفاع المد بناءً على موقع القمر.
يصل المد إلى ذروته في مراحل المحاق والبدر حيث يتواجد القمر والشمس في نفس الجانب، مما يعزز من جاذبية القمر.
يكون الانخفاض في مستوى المد خلال الأسبوعين الأول والثالث من كل شهر هجري، حيث تكون الشمس والقمر في مستوى مركزي مع الأرض.
تفاصيل اختلاف ارتفاع المد والجزر تظهر خصوصًا من القطب الشمالي إلى الجنوبي مرورًا بخط الاستواء.
في محافظة البصرة، تم قياس ارتفاع المد لأكثر من 80 سم، مما أثر بشكل واضح على المدينة بأكملها، وتكررت هذه الظاهرة عادةً أربع مرات يوميًا كل ست ساعات، بينما وصلت في بعض المناطق إلى أكثر من 200 سم.

لستكشاف المزيد، يمكنك التعرف على:

خصائص المد والجزر

أعلى المد: ويسمى بالإنجليزية (high tide)، ويعبر عن النقطة التي يصل فيها مستوى المياه إلى أعلى من المعدل الطبيعي، ويعرف أيضًا باسم ذروة المد.
حضيض الجزر: وهي نقطة زمنية يتواجد فيها مستوى الماء أقل من المعتاد.

أهمية ظاهرة المد والجزر

تعتبر المدن الساحلية الأكثر استفادة من ظاهرة المد والجزر.
تعد مصدرًا للطاقة الكهرومائية من خلال استغلال حركة المياه أثناء المد والجزر.
تعتبر غذاءً للكائنات البحرية التي تعيش على السواحل، مثل السرطانات وبلح البحر.
تساهم حركة مياه المحيطات خلال تلك الظاهرة في توازن درجات الحرارة عن طريق مزج التيارات الباردة مع الدافئة.
تسهل عملية تنقل السفن في الموانئ عندما يكون منسوب المياه أقل من المعدل الأساسي، مما يدعم حركة الملاحة البحرية.
تحسن الوضع الاقتصادي للصيادين حيث تسهم في جذب الأسماك الكبيرة مما يعزز من الكميات المستخرجة.
تساعد الظاهرة في تنقية المياه من الشوائب والرواسب في المحيطات والأنهار.
تشغل الطواحين المائية أثناء حدوث المد وتساعد في طحن الحبوب.
تتواجد المنشآت التي تعتمد على ظاهرة المد والجزر، حيث تتأثر المنطقة بالأثر الناتج من الشمس والقمر على مياه البحار والمحيطات.
تسبب جاذبية الشمس ما يُعرف بالمد الشمسي (solar tide)، بينما يُطلق على تأثير القمر المد القمري (Lunar tide)، وكلاهما في حركة دائمة على الشواطئ.
في العصور القديمة، اعتمد الإنسان على هذه الظاهرة من أجل تشغيل الطواحين وطحن الحبوب، وتظل البعض منها قائمة في شواطئ مقاطعة (بيرتاني) شمال فرنسا.
ينجم عن المد تجمع كمية كبيرة من الماء في خزانات، مما يؤدي إلى انحصار المياه.
يعتبر وقت المد مناسبًا للسباحين حيث تتسهل حركتهم في المياه.
خلال الجزر، يمكن البحث عن المحار الملزمي.
تساهم المياه في نقل الملوثات من الشواطئ إلى الأعماق، مما يساعد على بقاء أعماق البحار والمحيطات نظيفة.
تحتوي فوائد المد والجزر على الفارق بين مستويات المد والجزر العالي والمنخفض.

إيجابيات ظاهرة المد والجزر

تقلل من التلوث الناتج عن المنشآت الحرارية التي تعمل بالفحم أو النفط.
تعتبر طاقة المد والجزر طاقة متجددة يمكن استغلالها في توليد الطاقة من خلال إنشاء سدود تمنع تسرب المياه عند انحسار الظاهرة، مما يسمح بمرور المياه عبر توربينات لإنتاج الكهرباء.
لا تحتاج إلى الوقود.
تتطلب صيانة بتكاليف منخفضة.
تنتج كميات كبيرة من الكهرباء.
يمكن التنبؤ بطاقة المد والجزر مقارنة بطاقتي الرياح والشمس، والتي يعتبر عدم القدرة على التنبؤ أحد عيوبها.
لا تنتج رواسب ضارة.
توفر حماية للشواطئ من الانهيار نتيجة للمد والجزر القوي.
تحمي الأرض من الفيضانات التي قد تحدث نتيجة المد العالي.

سلبيات طاقة المد والجزر

بناء السدود يحتاج إلى استثمارات مالية مرتفعة.
زيادة نمو الطحالب البحرية بسبب انخفاض المياه المتبادل، مما يؤدي إلى تلقيض أشعة الشمس وبالتالي نمو الطحالب.
يمكن أن تسبب تأثيرات سلبية على البيئة نتيجة لانخفاض مستوى الملوحة.
قد تتسبب الظاهرة في هلاك نسبة كبيرة من الأسماك، حيث يقدر أن يعاني ما بين 5 إلى 15% من الكائنات البحرية.
تؤثر سلبًا على الحياة البحرية.
مخاطر تلوث المياه نتيجة الفضلات الناتجة عن الصرف الصحي.
فرص بناء محطات توليد الطاقة تكون محدودة، مما يزيد من استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ.