What Causes Tides
Sjávarföll eru meðal heillandi og sjáanlegustu náttúrufyrirbæra jarðar. Taktbundin uppgangur þeirra og lækkun hefur vakið forvitni manna í árþúsundir og haft áhrif á allt frá siglingum á sjó til fiskveiða og strandbyggðar. Til að skilja sjávarföll þarf að kanna þyngdarkrafta himintungla, fyrst og fremst tunglsins og sólarinnar, sem og snúning jarðar og landslagseiginleika.
The Gravitational Pull of the Moon
Tunglið er aðal drifkraftur sjávarfalla. Um 65% af sjávarfallakraftinum má rekja til þyngdarkrafts tunglsins við jörðina. Þyngdarlögmál Newtons segir að krafturinn milli tveggja hluta sé í réttu hlutfalli við margfeldi massa þeirra og í öfugu hlutfalli við ferning fjarlægðarinnar á milli þeirra. Samkvæmt honum hefur tunglið þyngdarkraft á jörðina og myndar bungu í höfum jarðar, beint undir tunglinu. Þessi bunga táknar flóð.
Á þeirri hlið jarðar sem er gagnstætt tunglinu veldur tregða frá snúningi jarðar auka flóðbylgju. Þetta gerist vegna þess að snúningskraftur jarðar reynir að kasta vatninu út á við og vega þannig á móti þyngdarafli jarðar að tunglinu. Fyrir vikið verða tvö flóð og tvö fjöru á hverjum degi á jörðinni okkar.
The Sun's Gravitational Influence
Þótt tunglið hafi mest áhrif á sjávarföll, þá gegnir sólin einnig lykilhlutverki og leggur um 35% af áhrifum sjávarfalla. Þyngdarafl sólarinnar veldur sínum eigin sjávarfallaáhrifum á höf jarðar, þó að þau séu minni en þau sem tunglið veldur vegna meiri fjarlægðar milli jarðar og sólar.
Þegar jörðin, tunglið og sólin eru í takt (á fullu tungli og nýju tungli) skapar sameiginleg þyngdarkraftur þeirra það sem kallast „vorflóð“, sem leiðir til óvenju háflóða og fjöru. Aftur á móti, þegar tunglið er í réttu horni við línuna milli jarðar og sólar (á fyrsta og þriðja fjórðungi tunglsins), jafna þyngdarkraftarnir að hluta hvor annan út, sem leiðir til „dökkflóða“ sem einkennast af minni breytingum á flóði og fjöru.
Earth's Rotation and Axial Tilt
Snúningur jarðar hefur mikil áhrif á hvernig sjávarföll eru upplifuð á ýmsum stöðum. Þegar jörðin snýst færast mismunandi svæði inn í og út úr flóðbylgjum. Hver blettur á jörðinni upplifir tvö flóð og tvö fjöru á um það bil 24 klukkustunda og 50 mínútna fresti, og þessar auka 50 mínútur eru reiknaðar með því að tunglið sjálft hreyfist örlítið á braut sinni á hverjum degi.
Áshalli jarðar hefur einnig áhrif á sjávarfallamynstur. Miðbaugssvæðin eru með jafnari sjávarfallamynstur samanborið við hærri breiddargráður, þar sem hallinn getur valdið meiri óreglu í sjávarfallatíma og hæð.
The Role of Local Geography
Landfræðilegir eiginleikar á staðnum geta haft veruleg áhrif á sjávarföll. Hafsvæði, lögun strandlengja og landslag undir vatni geta magnað eða dregið úr áhrifum sjávarfalla. Til dæmis geta trektlaga flóar upplifað hærri sjávarföll vegna trektáhrifa, sem þrýsta vatni inn í þröngt rými og hækka sjávarföll. Árósar og meginlandshellur gegna einnig hlutverki í að stjórna sjávarföllum. Á hinn bóginn geta lokuð höf og vötn orðið fyrir hverfandi áhrifum sjávarfalla vegna takmarkaðra áhrifa frá sjávarföllum.
Resonance and Amphidromic Points
Ómun verður þegar náttúrulegur tími flóðbylgna er í takt við reglubundna sjávarfallakrafta, sem magnar sjávarfallabilið verulega. Fundy-flói í Kanada er klassískt dæmi, þar sem hann státar af einhverjum hæstu sjávarfallabilum í heimi vegna ómunareiginleika síns.
Amfidromískir punktar eru fræðilegir punktar í hafinu þar sem sjávarfallabilið er núll. Í kringum þessa punkta snúast flóðbylgjur, undir áhrifum Coriolis-áhrifa vegna snúnings jarðar, og mynda þannig mynstur sem kallast amfidromísk kerfi. Strandsvæði fjarri þessum punktum upplifa meiri sjávarfallabil, en staðir nær þessum punktum sjá lágmarks sjávarfallasveiflur.
Meteorological Effects
Veðurskilyrði geta einnig haft tímabundin áhrif á sjávarföll. Sterkir vindar og breytingar á loftþrýstingi geta leitt til „stormflóða“ þar sem vatnsborð hækkar verulega umfram spár um sjávarföll. Sérstaklega lágþrýstingskerfi geta hækkað sjávarborð þar sem loftþrýstingurinn sem venjulega er á yfirborði sjávar minnkar, sem gerir vatninu kleift að rísa.
Human Influence
Mannleg starfsemi hefur byrjað að hafa áhrif á sjávarfallamynstur og óbeina hegðun. Loftslagsbreytingar, knúnar áfram af iðnaðarlosun, auka bráðnun jökla og varmaþenslu hafsins, sem hækkar smám saman hnattrænt sjávarborð. Þetta getur magnað upp flóð og aukið hættuna á flóðum við ströndina, sérstaklega á láglendissvæðum. Að auki geta framkvæmdir við ströndina, dýpkun og stíflur einnig haft áhrif á náttúruleg sjávarfallaflæði, þó að þessi áhrif séu almennt staðbundnari.
Conclusion
Sjávarföll eru flókið samspil þyngdarafls, snúnings jarðar, landfræði og jafnvel veðurskilyrða. Sjávarföll eru aðallega knúin áfram af þyngdarafli tunglsins, ásamt áhrifum sólarinnar og mótuð af snúningshreyfingum jarðar og landslagi. Þau sýna sveiflur sem eru mikilvægar fyrir vistkerfi, athafnir manna og jafnvægi í umhverfi jarðar.
Taktískur dans sjávarfallanna minnir okkur á djúpstæða samtengingu himneskra og jarðneskra krafta. Skilningur á orsakasamhengi sjávarfalla auðgar skilning okkar á náttúrunni og undirstrikar mikilvægi þess að vernda strand- og sjávarumhverfi sem er flókið tengt sjávarfallafyrirbærum.
Sjávarföllin minna okkur á að jafnvel þegar við horfum til alheimsins, þá eru kraftarnir sem móta heiminn bæði stórkostlegir og í grundvallaratriðum tengdir daglegri reynslu lífsins meðfram ströndunum.
