جزر و مد

خلیج فاندی به هنگام فراکشند بالا (مد)

خلیج فاندی به هنگام فروکشند (جزر)

پدیدهٔ کِشَند (دارای دو بخش فراکشند و فروکشند) یا جزر و مد (به انگلیسی: Tide) که همچنین با نام فرودآهنج و برآهنج (در پارسی میانه) نامیده می‌شود، زاییدهٔ نیروی گرانش کره ماه است. آشکار است که دریاها در مقایسه با خشکی‌های زمین نرمش‌پذیری بیشتری دارند و از این روی در برابر نیروی کشش ماه کمتر ایستادگی می‌کنند، به همین دلیل توده‌های آب در زیر پای ماه انباشته می‌گردند و پدیده‌ای را به نام «فراکشند» (مد یا کشند بالا، high tide) ایجاد می‌کنند. هم‌زمان با مد رو به ماه، مد دیگری در آن سوی کره زمین ایجاد می‌گردد بدین‌سان که آب‌های آن سوی سیارهٔ زمین که از ماه به‌دورند، کمتر اثر گرفته و به اصطلاح عقب می‌مانند و آب‌توده کلانی را ایجاد می‌کنند، بنابراین روزانه (هر ۲۴ ساعت و ۵۰٫۲ دقیقه) هر نقطه از سطح دریا دو بار دستخوش مد و دو بار هم دستخوش «فروکشند» (جزر یا کشند پایین، low tide) می‌گردد.

جنگل‌های حَرا در هنگام جزر. جزیرهٔ قشم، ایران

بنابراین، به‌طور میانگین بازه زمانی میان دو مد و جزر پیاپی ۱۲ ساعت و ۲۵٫۲ دقیقه است، درست نیمه زمانی که طول می‌کشد، تا ماه ظاهراً یک دور کامل گرد زمین بپیماید یعنی ۲۴ ساعت و ۵۱ دقیقه.

کشند همراه با حرکت ظاهری ماه از افق شرقی ناظر، به سمت افق غربی او پیش می‌روند.

اثر گرانش خورشید در کِشند نسبت به ماه در رده دوم اهمیت قرار می‌گیرد، زیرا بازهٔ آن بیشتر (فاصله خورشید از زمین یکصدوپنجاه میلیون کیلومتر) است، از این‌رو نسبت تأثیر نیروی کشندزای خورشید تنها پیرامون ۷ درصد نیروی ماه است.

هنگامی که نیروهای کشندزای ماه و خورشید هماهنگ عمل می‌کنند، مثلاً هنگام ماه نو که هر دو در یک طرف زمین هستند، جزر و مدها در بیشینه خود هستند و به نام کشند فنری یا «مه‌کشند» (spring tide) نامیده می‌شود، حد دیگر وقتی است که خورشید و ماه باهم زاویه ۹۰ درجه (تربیع) می‌سازند، در این هنگام جزر و مد را به کمینه و به کشندهای کوچک یا «که‌کشند» (neap tide) بدل می‌سازند.

نزدیکی ماه نیز تأثیری در بلندی کشند دارد، هنگامی که ماه در فرودینه (حضیض) زمینی قرار دارد نیروی کشندزای آن به اندازه ۲۰٪ بیش از حد عادی است.

گرانش ماه سبب می‌شود افزون بر آماسیدن بخشی آب‌های کرهٔ زمین، خشکی‌ها نیز دستخوش تورم گردند که در سنجش با آماس آب‌ها نامحسوس است.

نیروی برآمده از گرانش ماه و لنگری که از جانب انباشته شدن آب به وجود می‌آید، سبب می‌شوند چرخش محوری زمین به آرامی ایست (ترمز) کند و بدین‌سان بر طول شبانه‌روز زمینی می‌افزایند. بررسی خطوط رشد و نمو سنگواره‌های مرجانی بیانگر آن است که در ۳۵۰ میلیون سال پیش طول شبانه‌روز حدود سه (۳) ساعت کوتاه‌تر از شبانه‌روز کنونی بوده و طول سال خورشیدی به چیزی حدود ۴۰۰ روزافزون می‌گردیده‌است.

بررسی‌هایی که از روی پیشینه‌های بجا مانده از خورشیدگرفتگی‌ها و ماه گرفتگی‌های گذشته انجام شده، نشان می‌دهد که روند افزایش طول روزهای زمینی ۰۰۱۶٪ ثانیه در هر سده بوده‌است.

انرژی جزر و مد سدی چیست؟

نوشتار اصلی: انرژی جزر و مد

از انرژی به‌وجود آمده از جزر و مد برای تولید برق استفاده می‌شود بدین منظور در سواحل دریاها و اقیانوس‌ها نیروگاه‌هایی شبیه به نیروگاه آبی احداث می‌کنند. این نوع نیروگاه دارای سه بخش اصلی است. بخش اول سازه سد است که آب را به هنگام مد در پیش خود نگاه می‌دارد. قسمت دوم دروازه و کانال‌هایی هستند که آب را به سمت بخش سوم یا همان توربین و ژنراتورها هدایت می‌کنند و منجر به تولید الکتریسیته می‌شود. دروازه و کانال‌ها در هنگام مد باز هستند برای تولید انرژی و هنگام جزر بسته هستند برای ایجاد اختلاف ارتفاع و به تبع آن سبب ایجاد پتانسیل برای افزایش نیروی آب به هنگام برخورد با توربین‌ها می‌شود.

منشأ جزر و مد

اصولاً جزر و مد به دلیل برهمکنش نیروهای جاذبه‌ای و سینماتیکی دستگاه زمین - ماه - خورشید به وجود می‌آید. جزر و مد اثر فراوانی در پارامترهای مداری دستگاه زمین - ماه دارد به نوعی که بررسی دقیق جزر و مد در این عمل کاملاً مختل می‌باشد در حالی که کل نیروهای مولد جزر و مد کوچک است. نیروی اساسی جزر و مد مربوط به ماه است.

جستارهای وابسته

• نمودهای ماه
• نیروی کشندی
• انرژی جزر و مد

منابع

پاتریک مور، گری هانت (Garry hunt): اطلس سامانه خورشیدی، برگردان عباس جعفری، صفحه ۹۴ و بعد، نشر سازمان گیتاشناسی، تابستان ۱۳۷۴ خورشیدی.

پیوند به بیرون

جزر و مد چه جوری کار می‌کنه؟! - سیتپور