المد والجزر Tide

المد والجزر Tide
يتحرك سطح البحر حركة توافقية على السواحل صعوداً وهبوطاً كل يوم بقدر معلوم، وتعرف هذه الحركة بالمد والجزر. وينجم عن هذه الحركة تيارات مدية تندفع في القنوات الساحلية أو في مصبات الأنهار بسرعة كبيرة. وقد يعلو سطح الماء في تلك المصبات والخلجان علواً كبيراً، إذ يصل في خليج فندي Fundy في كندا إلى 30 متراً، ويزيد في ليفربول عن تسعة أمتار.

وقد لوحظ أن هناك علاقة وثيقة بين حركة المد والجزر وأوجه القمر. فتبلغ هذه الحركة مداها عندما يكون القمر بدراً، وتصل إلى أدناها عندما يكون القمر في المحاق. وسبب ذلك أن قوة جذب القمر عندما يكون بدراً Full Moon تكون شديدة.

وإذا كان حدوث عملية المد والجزر تعزى إلى أثر جاذبية القمر، فإن الشمس تقوم بعامل منظم لهذه العملية، فإذا وقع كل من الأرض، والقمر، والشمس على استقامة واحدة يعظم حدوث المد تبعاً لإضافة قوة جذب الشمس إلى قوة جذب القمر، ويعرف المد في هذه الحالة باسم المد العالي Spring Tides، كما يوضح (شكل المد العالي). أمّا إذا وقع القمر والشمس على طول ضلعي زاوية قائمة بالنسبة للأرض، كما يوضح (شكل المد المعتدل)، فتضُعف أو تُقلل قوة جذب الشمس Solar Tides، من تأثير قوة جذب القمر Lunar Tides، للمسطحات المائية على الأرض. وعلى ذلك يقل منسوب المد، ويعرف في هذه الحالة باسم الجزر المحاقي Neap Tides.

ويتباين مدى ارتفاع المد تباينا كبيرا في مختلف جهات العالم، فقد يعلو ويرتفع في جهة ما إلى حد كبير، بينما يضمحل ولا يكاد يحس به أحد في بقعة أخرى، قد لا تبتعد عن الأولى كثيرا. وأقصى ارتفاع يبلغه المد في العالم يحدث في خليج فندي.

وهناك نحو ست جهات من العالم يزيد فيها ارتفاع المد عن 12 متراً هي بورتو جاليجوس Puerto Gallegos في الأرجنتين، وخليج كوك Cook في ألاسكا، وخليج فروبيشر Frobisher من مياه مضيق ديفز Davis، ومصب نهر كوك سوك Kook Soak في خليج هدسون، وخليج سان مالو St. Malo في فرنسا.

وتختلف استجابة المياه لمدى المد على أبعاد متقاربة، فعند النهاية الشرقية لقناة بنما، لا يتعدى مدى حركة المد والجزر قدمين على الأكثر، بينما يرتفع المدى إلى نحو خمسة أمتار (16 قدماً) عند نهايتها الغربية في المحيط الهادي. وفي بحر أختسك Akhotsk، يختلف مدى المد أيضاً في مختلف أجزائه، ففي معظم مياه البحر لا يزيد المدى عن قدمين، ولكنه في بعض أجزائه يصل الفرق بين مستوى المد والجزر إلى نحو ثلاثة أمتار (10 أقدم).

وتساعد تيارات المد والجزر حركة الملاحة، ولكل ميناء توقيت معين لدخول السفن وخروجها منه، يتفق مع نظام حركة المد والجزر، إذ تستطيع السفن الاقتراب من الأرصفة لإجراء عمليات الشحن والتفريغ في وقت حدوث المد، ثم تسرع في الابتعاد عنها حينما يحل الجزر، حتى لا تجنح في القاع حينما تنحسر المياه. ويصبح خطر موجات المد شديدا في الخلجان والممرات المائية الضيقة، وخاصة حينما تعترض مسار المد رياح أو أمواج مضادة. ففي منطقة جزر ألوشيان، حيث توجد بعض المضايق، التي تستخدمها السفن في رحلتها بين المحيط الهادي وبحر بيرنج، يشتد خطر التيارات المائية، التي قد تلقي بالسفن فجأة وعلى غير انتظار بعيداً عن مسارها الطبيعي فتصطدم بالصخور.

وفي مضيق أكون Akun، تبلغ قوة تيار المد قوة سيل جبلي، تصاحبه دوامات غاية في الخطورة. ومثلها أيضا تيارات المد، التي تحدث في منطقة جزر لوفوتن Lofoten في النرويج، وحينما تشتد تلك الأمواج المدية وتضطرب، تنشأ عنها دوامات مائية، تعرف باسم مالستروم Malstrom تستحيل معها الملاحة، فلا تقترب السفن من الجزر، أو من مجال وجودها حتى تتلاشى.

وتشبه دوامات مالستروم في شكلها الكأس أو القمع، فتبدو فتحاتها واسعة مستديرة، ثم تضيق رويداً رويداً وتنجرف مع التيار حتى تتلاشى، وينشأ غيرها وتتتابع وتتلاحق كأنها مطبات على طول التيار، تلتهم كل ما يصادفها من قوارب صيد أو غيرها.

يتضح مما سبق أن ظاهرة المد والجزر وليدة الظواهر الفلكية، مثل دوران القمر حول الأرض ودوران الأرض حول نفسها وحول الشمس، وأن اختلاف المد والجزر بالزيادة أو النقصان يرجع لكل من القمر والشمس، ويمكن حسابه والتكهن بوقوعه بدرجة عالية من الدقة، لكن الحقيقة غير ذلك، فنظرية المد قامت على فروض غير صحيحة، إذ أنها افترضت أن الماء يحيط بالأرض على شكل غلاف بسمك واحد، وأن الماء لا عزم له ولا قوام. وطبيعة الماء تخالف هذا الفرض إذ أن للماء عزماً وله قواماً، ومن ثم فأنه لا يتشكل في التو واللحظة تحت تأثير قوى الجذب، بل تلزم فترة زمنية حتى تتم هذه الاستجابة. كذلك لا يغطي المـاء سطح الأرض تمامـاً بـل يُغطي مـا نسبته 70.8% من مساحة الكرة الأرضية، كما أنه ليست أعماق المياه متساوية، فضلاً عن أن طبيعة الشواطئ البحرية وتعرجاتها ليست واحدة، ولهذا كله أثر كبير في حدوث المد وارتفاعه، فالماء يتراكم في المضايق والخلجان، وينبسط في البحار المفتوحة.

وهناك عوامل طبيعية أخرى تُخرج ظاهرة المد والجزر من دائرة النظام الفلكي الدقيق مثل الرياح واتجاهها. فإذا هبت الرياح في اتجاه الشاطئ فإنها تسرع بتيارات الماء دخولاً في الخلجان، فيرتفع المد أكثر من المقدر له حسابياً كما أنه يحدث قبل ميعاده، وقد تجعله يستمر في ارتفاعه مدة طويلة، ويكون العكس إذا هبت الرياح نحو البحر، فتؤخر من حدوثه وتقلل من ارتفاعه.

وللضغط الجوي أيضاً تأثير في ارتفاع الماء، فهناك علاقة عكسية بينهما، بمعنى أنه إذا ارتفع الضغط، انخفض الماء، والعكس صحيح. وارتفاع عمود الزئبق سنتيمتراً واحداً في البارومتر يعادل انخفاض 13 سنتيمتراً في منسوب سطح الماء. وتُشاهد هذه الظاهرة في ميناء برست Brest في فرنسا، وأن أقل تغيير في الضغط الجوي يحدث اختلافاً ملحوظاً في منسوب الماء.

ويمكن تطبيق نظرية المد على المسطحات المائية جنوب دائرة العرض 40 ْ جنوباً، لخلو هذا النطاق من اليابس تقريباً، إلاّ من بعض الجزر الصغيرة المبعثرة، إضافة إلى أن الرياح السائده فيها تهب في اتجاه واحد وبقوة ثابتة تقريباً معظم أوقات السنة.