Tidvatten har orsakat många problem den senaste tiden. Under högvattenperioder, låglänta områden som gränsar till havet översvämmar nu mycket oftare än de brukade. Mellan 2000 och 2017, genomsnittsfrekvensen för "högvattenflod" i USA ökade med 50 procent. Översvämningar av den här typen blockerar vägar, skada infrastrukturen, och säkerhetskopiera stormavlopp.
Omkring 40 procent av den globala befolkningen bor inom 100 kilometer från en kustlinje. De senaste översvämningstrenderna måste ha många av dessa människor som undrar om tidvattenvetenskap. Hur händer tidvatten? Varför får vissa områden mer dramatiska tidvatten än andra? Och varför kan havsnivån inte bara vara konstant överallt, hela tiden? Idag ska vi titta på fysiken och särdragen i planetens tidvatten.
Kolla in diagrammet nedan. I bilden, du kommer att märka att vår planet sitter inne i en klick havsvatten som är formad som en rugbyboll. Det finns en utbuktning i havet på varje sida av planeten. Observera att en utbuktning sticker ut från halvan av jordklotet som vetter mot månen medan den andra ligger på jordens motsatta ände.
Varför finns dessa utbuktningar? I ett nötskal, de orsakas främst av månens gravitation på jorden. Den kraften kan ha två separata komponenter. Det kan dra materia "vertikalt, "med vilket vi menar vinkelrätt mot jordens yta. Och det kan också dra saker" horisontellt " - dvs:i en riktning som löper parallellt med vår planets yta.
Nu, platsen på jordklotet som sitter precis under månen vid varje given tidpunkt kallas sublunarpunkten. Under tiden, platsen på andra sidan vår planet som ligger mittemot sublunarpunkten är känd som den antipodala punkten. Det är ingen slump att havsutbuktningarna är högst över de två platserna. Vid sublunarpunkten och den antipodala punkten, månens tyngdkraft saknar en horisontell komponent - något som också saknas i världens två hörn som ligger 90 grader från dessa fläckar.
Dessa fyra områden är unika i det avseendet; varannan plats på jorden upplever en horisontell kraft som driver vattenmolekyler i havet mot antingen sublunarpunkten (där månens gravitationskraft är som starkast) eller den antipodala punkten (där månens gravitationskraft är som svagast). Det är därför havet sväller upp över dessa två områden.
En gång var 24:e timme, Jorden fullbordar en full rotation runt sin axel. Under denna process, någon given plats på planetens yta (som, säga, Long Island eller Australien) kommer att passera rakt igenom båda dessa havsutbuktningar. Så - i de flesta områden - när ditt hem ligger direkt under en utbuktning, lokalvatten bör vara hög. Men när det kommer in i utrymmet mellan utbuktningarna, tidvattnet i ditt område borde bli lägre. Så är inte alltid fallet, som du lär dig nästa.
Tills vidare, låt oss diskutera en annan faktor som påverkar våra tidvatten. Solen utövar också en dragkraft på haven, men eftersom vår solkamrat är längre bort, dess effekter på tidvattnet är mindre uttalade än månens. Fortfarande, den stora bollen av gas och plasma förbättrar märkbart tidvattenbultningar regelbundet.
"Tidvattnet är [som störst] ... när solen och månen står i linje, "Duncan Agnew, en geofysiker vid University of California, San Diego, säger i ett mejl. Han noterar att detta händer under två separata månfaser:Fullmånar och nymånar. Astronomer och jordforskare kallar dessa tidvatten i plusstorlek som vårvatten. (Observera att namnet inte har något att göra med vårsäsongen; vårvatten förekommer under hela året.)
Under vårens tidvatten, "hög" tidvatten är riktigt hög och "låg" tidvatten är ovanligt låg. Saker och ting blir mindre extrema när solen och månen sitter i rät vinkel mot varandra (i förhållande till jorden). Ett sådant arrangemang kommer att ge upphov till en lågvatten; en period där skillnaden mellan hög- och lågvatten är minimal.
Bered dig själv:Saker kommer att bli ännu mer komplexa. Jorden kan vara en "blå planet, "men 29 procent av vår världs yta är täckt av land. Coves, klippor och andra geografiska funktioner kan störa tidvattnet, för, intensifiera dem på vissa platser och försvaga dem på andra.
De flesta kustområden får två högvatten per dag, med en ny som kommer var 12:e timme och 25 minuter. Ändå är det inte svårt att hitta undantag från regeln. "Tidvatten i havet är en komplicerad process som involverar tidvattenkraften som verkar på vatten, dvs. som det var, också fri att slasha runt i havsbassängerna, "Säger Agnew. Många stränder vid Mexikanska golfen får bara en högvatten per dag, en biprodukt av begränsat vattenflöde. Någon annanstans, vatten som kommer in i den V-formade Fundy Bay i Nova Scotia skjuts uppåt när det rör sig inåt landet. Detta resulterar i enorma höjdskillnader mellan låg- och högvatten där det kallas borrvatten.
NU är det intressantTidvatten kan användas som källa till förnybar energi. Rance Tidal Power Station i Bretagne, Frankrike har använt engelska kanalvatten för att generera el sedan 1966. En större anläggning av denna typ byggdes senare i Sydkorea.
Ursprungligen publicerat:11 oktober, 2018