Tidevann - hva som skaper dem og bestemmer tidspunktet deres

Solen og månen påvirker havene

Thomas Pollin / Getty Images

Månens og solens gravitasjonskraft skaper tidevann på jorden. Mens tidevann oftest er forbundet med hav og store vannmasser, skaper tyngdekraften tidevann i atmosfæren og til og med litosfæren (jordens overflate). Den atmosfæriske tidevannsbulen strekker seg langt ut i verdensrommet, men tidevannsbulen i litosfæren er begrenset til omtrent 12 tommer (30 cm) to ganger om dagen.

Månen, som er omtrent 240 000 miles (386 240 km) fra jorden, utøver en større innflytelse på tidevannet enn solen, som sitter 93 millioner miles (150 millioner km) fra jorden. Styrken til solens tyngdekraft er 179 ganger den av månens, men månen er ansvarlig for 56 % av jordens tidevannsenergi mens solen tar ansvar for kun 44 % (på grunn av månens nærhet, men solens mye større størrelse).

På grunn av den sykliske rotasjonen av jorden og månen er tidevannssyklusen 24 timer og 52 minutter lang. I løpet av denne tiden opplever ethvert punkt på jordens overflate to høyvann og to lavvann.

Tidevannsbulen som oppstår under høyvann i verdenshavet følger månens revolusjon, og jorden roterer østover gjennom bulen en gang hvert 24. time og 50. minutt. Vannet i hele verdenshavet trekkes av månens tyngdekraft. På den motsatte siden av jorden er det samtidig høyvann på grunn av tregheten til havvannet og fordi jorden blir trukket mot månen av gravitasjonsfeltet, men havvannet forblir igjen. Dette skaper høyvann på siden av jorden motsatt høyvannet forårsaket av månens direkte trekk.

Punkter på sidene av jorden mellom de to tidevannsbulene opplever lavt tidevann . Tidevannssyklusen kan begynne med høyvann. I 6 timer og 13 minutter etter høyvann går tidevannet tilbake i det som er kjent som ebbe. 6 timer og 13 minutter etter høyvann er lavvann. Etter lavvann begynner flomvannet når tidevannet stiger de neste 6 timene og 13 minuttene til høyvann inntreffer og syklusen begynner igjen.

Tidevann er mest uttalt langs kysten av havene og i bukter der tidevannsrekkevidden (høydeforskjellen mellom lavvann og høyvann) øker på grunn av topografi og andre faktorer.

Fundy-bukten mellom Nova Scotia og New Brunswick i Canada opplever verdens største tidevannsområde på 15,25 meter. Denne utrolige rekkevidden forekommer to ganger noen gang 24 timer og 52 minutter, så hver 12. time og 26. minutt er det et enkelt høyvann og et lavvann.

Nordvest-Australia er også hjemsted for svært høye tidevannsområder på 35 fot (10,7 meter). Typisk kysttidevannsrekkevidde er 5 til 10 fot (1,5 til 3 meter). Store innsjøer opplever også tidevann, men tidevannsområdet er ofte mindre enn 5 cm!

Tidevannet Bay of Fundy er ett av 30 steder over hele verden der tidevannets kraft kan utnyttes til å snu turbiner for å produsere elektrisitet. Dette krever tidevann større enn 16 fot (5 meter). I områder med høyere tidevann enn vanlig kan det ofte finnes en tidevannsboring. En tidevannsboring er en vegg eller bølge av vann som beveger seg oppstrøms (spesielt i en elv) ved begynnelsen av høyvann.

Når solen, månen og jorden står på linje, utøver solen og månen sin sterkeste kraft sammen og tidevannsrekkevidden er på sitt maksimum. Dette er kjent som springflo (springflo er ikke navngitt fra sesongen, men fra 'våren fremover') Dette skjer to ganger hver måned når månen er full og ny.

I første kvartal og tredje kvartal måne er solen og månen i en vinkel på 45° i forhold til hverandre og gravitasjonsenergien er redusert. Det lavere enn det normale tidevannsområdet som finner sted på disse tidspunktene kalles nip tidevann.

I tillegg, når solen og månen er i perigeum og er så nær jorden som de kommer, utøver de en større gravitasjonspåvirkning og produserer større tidevannsområder. Alternativt, når solen og månen så langt de kommer fra jorden, kjent som apogee, er tidevannsrekkevidden mindre.

Kunnskapen om høyden på tidevannet, både lavt og høyt, er avgjørende for mange funksjoner, inkludert navigasjon, fiske og bygging av kystanlegg.