Yer və Ayın qabarma-çəkilmə qarşılıqlı təsiri
Qabarmalar sahil ərazilərində ən asan müşahidə olunan təbii hadisələrdən biridir: dəniz səviyyəsi bir neçə saat qalxır, sonra yavaş-yavaş düşür və dövr gündəlik təkrarlanır. Bu sadə görünən ritmin arxasında Yer və Ay arasında mürəkkəb cazibə qüvvəsi qarşılıqlı təsiri (eləcə də Günəşin töhfəsi) dayanır ki, bu da okean dinamikasını formalaşdırır, sahil ekosistemlərinə, gəmiçilik fəaliyyətinə və hətta sahil infrastrukturunun dizaynına təsir göstərir. Yer və Ay arasındakı qabarma-çəkilmə qarşılıqlı təsirini anlamaq təkcə elmi maraq məsələsi deyil, həm də təhlükəsizlik, iqtisadiyyat və ətraf mühitlə bağlı narahatlıqlardır.
Cazibə qüvvəsi və qabarma-çəkilmələrin mənşəyi
Qabarma-çəkilmənin mahiyyəti cazibə qüvvəsidir. Ayın kütləsi Yer kürəsindən daha kiçikdir, lakin nisbətən yaxınlığı onun Yerə cazibə qüvvəsini əhəmiyyətli edir. Ayın cazibə qüvvəsi Yer kürəsini və xüsusən də okeanların su kütləsini cəlb edir. Lakin qabarma-çəkilmə sadəcə "dəniz suyunun Aya doğru çəkilməsi" deyil. Əhəmiyyətli olan Yer kürəsinin müxtəlif nöqtələrində Ayın cazibə qüvvəsindəki fərqdir.
Yer kürəsinin Aya baxan tərəfi əks tərəfə nisbətən daha güclü cazibə qüvvəsi ilə qarşılaşır. Bu fərq qabarma-çəkilmə qüvvəsi adlanır. Nəticədə iki qabarma-çəkilmə qabarıqlığı əmələ gəlir: biri daha güclü cazibə qüvvəsi səbəbindən Aya baxan tərəfdə, digəri isə daha zəif cazibə qüvvəsi səbəbindən əks tərəfdə. Yer-Ay sistemi çərçivəsində uzaq tərəfdəki qabarıqlığın olması çox vaxt diferensial cazibə qüvvəsi effektləri və Yer-Ay sisteminin kütlə mərkəzinin (barisentr) ortaq orbital hərəkətinin birləşməsi ilə izah olunur.
Yer kürəsi fırlandıqca, sahil ərazisi adətən hər iki qabarmanın üzərindən bir fırlanmada "keçəcək", buna görə də bir çox yerdə təxminən bir gündə iki yüksək qabarma və iki alçalma baş verir. Lakin, Ay da Yer kürəsinin ətrafında hərəkət etdiyindən, qabarma dövrü tam olaraq 24 saat deyil; orta hesabla, təxminən 24 saat 50 dəqiqəlik "ay günü"ndən sonra gəlir. Buna görə də ən yüksək qabarma vaxtı hər gün təxminən 50 dəqiqə sonra dəyişir.
Günəşin rolu: dolunay və dörddə bir ay
Ay qabarma-çəkilmənin əsas hərəkətverici qüvvəsi olsa da, Günəş də rol oynayır. Günəşin cazibə qüvvəsi daha böyükdür, lakin o qədər uzaqdadır ki, onun qabarma qüvvəsi Ayınkından daha kiçikdir (təxminən yarıya qədər). Yer, Ay və Günəş bir xətt üzrə düzüldükdə — yeni Ayda (birləşmədə) və ya dolunayda (əks mövqedə) — Ay və Günəşin qabarma qüvvələri eyni istiqamətdə hərəkət edir. Bu, orta səviyyədən daha böyük qabarma diapazonu olan (yüksək və aşağı qabarmalar arasında suyun səviyyəsindəki fərq) yaz qabarma-çəkilmələrinə (yazla əlaqəli deyil, əksinə “qabarma”) səbəb olur.
Əksinə, Ay birinci və ya üçüncü rüb fazasında olduqda, onun mövqeyi Yer-Günəş xəttinə təxminən 90 dərəcə bucaq əmələ gətirir. Bu nöqtədə Ay və Günəşin qabarma-çəkilmə qüvvələri bir-birini "ləğv edir" və qabarma diapazonunu daraldır. Bu, sıfır qabarmadır. Balıqçılar, liman operatorları və sahil fəaliyyəti planlaşdırıcıları üçün bu yaz-sıfır qabarma modeli vacibdir, çünki qabarma-çəkilmə cərəyanlarının nə vaxt daha güclü olacağını və həddindən artıq su səviyyələrinin daha çox ehtimal olunacağını müəyyən edir.
Niyə qabarma hündürlüyü yerdən yerə dəyişir?
Əgər qabarma-çəkilmə yalnız Ayın cazibə qüvvəsindən asılı olsaydı, Yer kürəsinin bütün sahil xətlərində oxşar mənzərələr yaşanardı. Əslində, qabarma-çəkilmə hündürlükləri çox müxtəlifdir: bəzi yerlərdə qabarma-çəkilmə cəmi on santimetr, digərlərində isə onlarla metrə çata bilər, məsələn, Fundi körfəzində (Kanada). Bu fərq bir neçə əsas amildən qaynaqlanır:
1. Okean hövzəsinin forması və sahil xətti
Körfəzin daralma forması su kütləsini "fokuslaya" və qabarma-çəkilməni artıra bilər. Dəniz dibinin relyefi də qabarma-çəkilmə dalğalarının necə yayıldığına və əks olunduğuna təsir göstərir.
2. Rezonans
Hər bir su hövzəsinin təbii salınım dövrü var. Əgər qabarma-çəkilmə dövrü hövzənin təbii dövrünə yaxınlaşarsa, qabarma-çəkilmə amplitudası düzgün vaxtda baş verən yellənmə kimi arta bilər.
3. Koriolis effekti və qabarma-çəkilmə dinamikası
Okean qabarma-çəkilmələri Yer kürəsinin fırlanmasından təsirlənən uzun dalğavari dalğalardır. Bu, bəzi ərazilərdə fırlanan (amfidromik) cərəyan sisteminə səbəb olur və nəticədə bəzi nöqtələrdə (sıfıra yaxın amplituda) qabarma-çəkilmələr demək olar ki, baş vermir, digərlərində isə olduqca böyükdür.
4. Sürtünmə və suyun dərinliyi
Dayaz sular dib sürtünməsini artırır, fazanı dəyişdirir və sahil xətti forması ilə mürəkkəb qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə amplitudanı azaldır və ya bəzən artırır.
Bu amillərə görə, bəzi yerlərdə ikiqat gündəlik (yarımgünlük) qabarma-çəkilmə, digərlərində isə tək gündəlik (gündüzlük) qabarma-çəkilmə və bir çoxunda qarışıq qabarma-çəkilmə müşahidə olunur. Məsələn, İndoneziyada okeanların, boğazların və arxipelaq topoqrafiyasının qovuşmasından təsirlənən müxtəlif qabarma-çəkilmə növləri mövcuddur.
Uzunmüddətli qarşılıqlı təsirlər: Yer kürəsinin fırlanma sürətinin yavaşlaması və Ayın orbitdən geri çəkilməsi
Qabarma qarşılıqlı təsirləri okean suyunu gündəlik olaraq yuxarı və aşağı hərəkət etdirmir; onlar həmçinin Yer ilə Ay arasında enerji və bucaq impulsunu ötürür. Qabarma qabarıqlığı həmişə Yer-Ay hizalanması ilə tam uyğunlaşmır, çünki Yer Ayın orbitindən daha sürətli fırlanır. Okeanda sürtünmə və dəniz dibi ilə qarşılıqlı təsirlər qabarma qabarıqlığının yerli dinamikadan asılı olaraq bir qədər geri qalmasına və ya irəliləməsinə səbəb olur, lakin qlobal miqyasda qabarıqlıq Ayın hizalanmasından bir qədər irəlidə olmağa meyllidir. Nəticədə, Ay ilə qabarma qabarıqlığı arasındakı cazibə qüvvəsi fırlanma momenti yaradır.
Bu torkun iki əsas nəticəsi var:
1. Yer kürəsinin fırlanması yavaşlayır
Yer kürəsinin fırlanma enerjisi qabarma-çəkilmə enerjisinin yayılması (əsasən sürtünmə yolu ilə istilik kimi) səbəbindən tədricən azalır. Nəticədə, geoloji miqyasda günün uzunluğu zamanla çox cüzi şəkildə artır.
2. Ay Yerdən uzaqlaşır
Yer kürəsinin fırlanması nəticəsində itirilən bucaq impulsu Ayın orbitinə ötürülür və bu da Ayın orbit radiusunu artırır. Apollon missiyalarından geridə qalan lazer əks etdiricilərindən istifadə edən müasir ölçmələr göstərir ki, Ay Yerdən ildə bir neçə santimetr uzaqlaşır. Uzunmüddətli perspektivdə bu o deməkdir ki, çox uzaq gələcəkdə qabarma-çəkilmə sürəti dəyişəcək və Yer kürəsinin günü uzanmağa davam edəcək.
Bu proses həmçinin Yer kürəsinin keçmişi haqqında ipucları verir. Geoloji qeydlərdən və gündəlik və ya aylıq ritmləri (məsələn, laminasiya artımı) qeyd edən müəyyən fosillərdən elm adamları yüz milyonlarla il əvvəl Yer kürəsinin günlərinin daha qısa, Ayın isə daha yaxın olduğunu təxmin edə bilərlər ki, bu da bəzi bölgələrdə qabarma-çəkilmə modellərinin daha güclü olmasına imkan verir.
Dalğaların insan həyatına və fəaliyyətinə təsiri
Qabarmalar sahil həyatının bir çox aspektlərinə təsir göstərir. Ekosistemlərdə qabarma-çəkilmə zonası — növbə ilə su altında qalan və havaya məruz qalan ərazi — temperatur, duzluluq və quraqlıq dəyişikliklərinə tab gətirməli olan orqanizmlər üçün unikal yaşayış mühiti təmin edir. Qabarma-çəkilmə cərəyanları həmçinin qida maddələrinin daşınmasına, sürfələrin paylanmasına və suların qarışdırılmasına kömək edir və beləliklə, balıqçılıq məhsuldarlığına təsir göstərir.
İnsanlar tərəfindən, qabarma-çəkilmələr gəmilərin dayaz limanlara daxil olma cədvəllərini müəyyən edir, keçidlərin təhlükəsizliyinə təsir göstərir və sahil şəhərlərində bəndlərin, körpülərin və drenaj sistemlərinin planlaşdırılmasına təsir göstərir. İqlim dəyişikliyi və dəniz səviyyəsinin qalxması kontekstində qabarma-çəkilmələrin başa düşülməsi getdikcə daha vacibdir, çünki qabarma-çəkilmələr tez-tez yüksək qabarma-çəkilmələr fırtınalar, dalğalar və dəniz səviyyəsinin qalxması ilə üst-üstə düşdükdə baş verir.
Bundan əlavə, qabarma-çəkilmə enerjisi bərpa olunan enerji mənbəyidir. Qabarma-çəkilmə elektrik stansiyaları su səviyyələrində və ya qabarma-çəkilmə cərəyanlarında fərqlərdən istifadə edir. Lakin onların tətbiqi ekosistemlərə, orqanizmlərin miqrasiya yollarına və ya çöküntü dinamikasına zərər verməmək üçün dərindən öyrənmə tələb edir.
Bağlanır
Yer və Ay arasındakı qabarma-çəkilmə qarşılıqlı təsiri kosmik qüvvələrin gündəlik həyata necə təsir etdiyinin bariz nümunəsidir. Günəşin köməyi ilə Ayın cazibə qüvvəsi okeanda dalğalanan qabarma-çəkilmə dalğaları yaradır, sahil xətlərinin və dəniz diblərinin formasını formalaşdırır və müxtəlif bölgələrdə fərqli naxışlar yaradır. Uzunmüddətli miqyaslarda qabarma-çəkilmələr enerji mübadiləsi mexanizmi kimi çıxış edir, Yerin fırlanmasını tədricən yavaşladır və Ayı uzaqlaşdırır. Bu fenomen səmanı və dənizi birləşdirir və Yerin ayrı bir sistem olmadığını, milyardlarla ildir davam edən cazibə rəqsinin bir hissəsi olduğunu göstərir.
