تُعد ظاهرة المد والجزر من الظواهر الطبيعية التي تؤثر على مياه البحار والمحيطات نتيجة للجاذبية الناتجة عن القمر، وتفتقر هذه الظاهرة إلى التأثير المباشر على اليابسة.

أنواع المد والجزر

تتجلى هذه الظاهرة في شكل موجات بحرية كبيرة تتجاوز الحدود الطبيعية لليابسة، وهي مقسمة إلى مرحلتين رئيسيتين: المد والجزر.

• • المد: يشير إلى ارتفاع منسوب مياه البحر أو المحيط.
  • الجزر: يمثل انخفاض مستوى المياه، ويتشكل نتيجة التفاعل بين قوى جاذبية القمر والشمس وحركة دوران الأرض، مما يؤدي إلى إنشاء قوة طرد مركزية عند خط الاستواء.

المد والجزر التام

تظهر هذه الظاهرة عندما يتواجد القمر والشمس والأرض على مستوى واحد تقريبًا، مما يؤدي إلى زيادة مستوى المد إلى مستويات أعلى من الطبيعية وانخفاض مستوى الجزر بشكل ملحوظ. يُعرف هذا النوع باسم المد الملك أو المد الربيعي، ويدور مرتين كل شهر قمري. من بين الأسباب التي تؤدي إلى حدوث المد والجزر التام:

• وجود الشمس والقمر والأرض في المستوى نفسه تقريبا.
• توافق قوى الجاذبية المؤثرة على الأرض، الشمس، والقمر.
• زيادة مستوى المد عن مستوى الجزر بشكل ملحوظ.
• ارتفاع مستوى مياه المحيطات مقارنة بالمعدلات الطبيعية.

المد والجزر الناقص

• تحدث هذه الظاهرة عندما تتواجد الشمس بزاوية قائمة مع القمر، مما يقلل من تأثير الجاذبية الخاصة بالقمر. يُطلق على هذا النوع اسم المد والجزر المعتدل نظرًا لحدوثه بمعدل أقل من مستويات المد والجزر الطبيعية.
• يظهر المد والجزر الناقص بعد حوالي سبعة أيام من حدوث المد والجزر التام، ويظهر بشكل ملحوظ في مناطق مثل أفريقيا، وجنوب أستراليا، وأمريكا الجنوبية.
• تعتبر هذه الظاهرة معاكسة للمد والجزر التام في تماثل قوى الجاذبية بين الشمس والقمر. ومن الأسباب الأخرى التي تسهم في حدوثها:
• وجود الشمس في زوايا قائمة مقارنة بالقمر.
• تفاوت في مستويات قوة الجاذبية بين القمر والشمس.
• انخفاض مستوى المد مقارنة بالمعدلات الأساسية وارتفاع مستوى الجزر.

أنواع أخرى من المد والجزر

• المد اليومي: يُعرف باللغة الإنجليزية بـ (durnal tide) ويحدث في مدة 24 ساعة، حيث يسجل غالبًا مد وجزر واحد.
• المد والجزر نصف اليومي: يُعرف باللغة الإنجليزية بـ (semidurnal tide) ويحدث خلال 24 ساعة أيضًا، ولكن يتم تسجيل مدين وجزرين، ويتجلّى بشكل واضح على سواحل المحيط الأطلسي، حيث تُعَد الفترة الجافة قليلة نسبيًا وتستغرق حوالي 12 ساعة.
  • في هذا النوع، يُظهر المد تأثيره على كثافة التيارات المدية، المعروفة باللغة الإنجليزية بـ (tidal currents)، نظرًا لأن حركة الماء تكون أطول من المعدل الطبيعي.
• النوع المختلط: هو نوع أكثر تعقيدًا، حيث يحدث مدان وجزران، لكن لا يظهران بنفس مستوى الارتفاع والانخفاض. حركة المد هنا تختلف بين وجود مرتفع ومنخفض.
  • هذا النوع شائع على الساحل الغربي للولايات المتحدة، حيث يُظهر التناسب بين المد والجزر مظاهر متفاوتة في مستويات ارتفاع المياه.

آلية حدوث ظاهرة المد والجزر

• تُعتبر قوة الجاذبية الناتجة عن القمر الأهم في تفسير ظاهرة المد والجزر، حيث تلعب كلٌ من الشمس والقمر دورًا محوريًا في تأثيرهما على المسطحات المائية. كون القمر أقرب إلى الأرض من الشمس يعزز تأثير جاذبيته على الرغم من حجم القمر الصغير.
• تعتبر دورة الأرض حول نفسها من بين الأسباب الرئيسية لظهور ظاهرة المد والجزر.
• يحدث المد والجزر مرتين يوميًا، بفارق يعادل 12 ساعة بين كل دورة.
• أثناء دوران الأرض، يُسجل المد في المناطق القريبة من القمر، بينما يُسجل الجزر في تلك النائية عنه، مما يؤدي لاختلاف ارتفاع المد وفقًا لموقع القمر.
• يصل مستوى المد لأعلى نقطة خلال فترتي المحاق والبدر، حيث تتواجد الشمس والقمر في نفس الاتجاه، مما يعزز قوة الجاذبية الناتجة عن القمر.
• يبلغ المد أدنى مستوياته خلال الأسبوعين الأول والثالث من كل شهر قمري، نتيجة لتواجد الشمس والقمر في مركز الأرض، مما يضعف تأثير جاذبية القمر.
• يختلف ارتفاع المد والجزر بشكل واضح من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي مرورًا بخط الاستواء.
• في محافظة البصرة، حدثت ظاهرة المد بارتفاع تجاوز 80 سم في المدينة، حيث تتكرر الظاهرة بشكل يومي بمعدل أربع مرات، بعضها يصل إلى أكثر من 200 سم.

للمزيد من المعلومات، يمكنكم الاستفادة من:

خصائص المد والجزر

• أعلى المد: يُعرف باللغة الإنجليزية بـ (high tide)، وهو الوقت الذي يبلغ فيه مستوى المياه ذروته أعلى من المعدلات الطبيعية.
• حضيض الجزر: يُعبر عن الوقت الذي ينخفض فيه مستوى المياه أقل من المعدل الطبيعي.

أهمية ظاهرة المد والجزر

• تستفيد المدن الساحلية بشكل كبير من تأثير ظاهرة المد والجزر.
• تستخدم كمرجع لتوليد الطاقة الكهرومائية في المناطق الساحلية من خلال استغلال سرعة حركة المياه.
• تغذي ظاهرة المد والجزر الكائنات البحرية التي تعيش في المناطق الساحلية، مثل السرطانات وبلح البحر.
• تساهم حركة مياه المحيطات في توازن درجات الحرارة من خلال تفاعل التيارات الباردة مع الدافئة.
• تساعد ظاهرة المد على تسهيل حركة السفن في الموانئ التي تعاني من انخفاض المياه.
• تُحسن الظروف الاقتصادية لصيادي الأسماك من خلال جذب الكائنات البحرية الكبيرة.
• تعمل على تنقية المياه من الشوائب والرواسب.
• تشغل الطواحين المائية أثناء هذه الظاهرة لزيادة كفاءة طحن الحبوب.
• تعتمد بعض المنشآت على المد والجزر، حيث تتأثر الأرض بالمياه نتيجة تأثير الشمس والقمر.
• تؤدي جاذبية الشمس إلى ما يُعرف بالمد الشمسي (solar tide)، كما يتواجد المد القمري (Lunar tide)، ويستمر هذان المدان في الحركة على الشواطئ.
• استغل الإنسان هذه الظاهرة في الماضي لتشغيل الطواحين، ولا زالت هذه التقنية مستخدمة في شمال فرنسا.
• تتجمع مياه المد في خزانات خلال هذه الظاهرة، مما يؤدي لتراكم مستويات عالية من المياه.
• تساعد ظاهرة المد في تسهيل السباحة، بينما يؤدي الجزر لتسهيل البحث عن المحار.
• تنقل المياه الملوثة بعيدًا عن الشواطئ خلال المد والجزر، مما يساهم في نظافة الموانئ.
• تستفيد الظاهرة من الفروق بين مستويات المد العالية والمنخفضة.

إيجابيات ظاهرة المد والجزر

• تقلل من مستويات التلوث الناتج عن المحطات الحرارية التي تعمل بالفحم أو النفط.
• تعد طاقة المد والجزر طاقة متجددة يمكن استخدامها في توليد الطاقة.
• لا تحتاج إلى مواد وقود.
• قليلة التكلفة في الصيانة.
• تنتج كميات كبيرة من الكهرباء.
• تختلف طاقة المد والجزر عن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من حيث قابلية التنبؤ بها.
• لا تسبب أي رواسب أو كتل.
• تحمي الشواطئ من الانهيارات بسبب كثرة الأمواج.
• تعمل على تقليل خطر الفيضانات أثناء المد العالي.

سلبيات طاقة المد والجزر

• تعتبر إنشاء المصبات مكلفة.
• يمكن أن تؤدي التقلبات في مستويات المياه إلى نمو الطحالب البحرية.
• تؤثر سلبًا على البيئة نتيجة لانخفاض الملوحة.
• قد تتسبب في فقدان جزء من الأسماك خلال المد والجزر، بمعدل 5 إلى 15%.
• قد تكون لها تأثيرات ضارة على الحياة البحرية.
• يمكن أن تتجمع النفايات والرواسب في البحر بسبب نشاطات الصرف الصحي.
• هناك قلة من المواقع المخصصة لبناء محطات توليد الطاقة، مما يؤثر على الطاقة البحرية بشكل عام.