Tidvatten - vad som skapar dem och bestämmer deras tidpunkt

Månens och solens gravitationsdrag drar tidvatten på jorden. Medan tidvatten oftast förknippas med hav och stora vattenmassor, skapar gravitationen tidvatten i atmosfären och till och med litosfären (jordens yta). Den atmosfäriska tidvattenutbuktningen sträcker sig långt in i rymden men litosfärens tidvattenbultning är begränsad till cirka 30 cm två gånger om dagen.

Månen, som ligger ungefär 240 000 mil (386 240 km) från jorden, utövar ett större inflytande på tidvattnet än solen, som ligger 150 miljoner mil från jorden. Solens tyngdkraft är 179 gånger månens mån, men månen svarar för 56% av jordens tidvattenenergi medan solen tar ansvar för bara 44% (på grund av månens närhet men solens mycket större storlek).

På grund av den cykliska rotationen av jorden och månen är tidvattencykeln 24 timmar och 52 minuter lång. Under denna tid upplever någon punkt på jordens yta två högvatten och två lågvatten.

Tidvattenbukten som inträffar under högvatten i världshavet följer månens revolution och jorden roterar österut genom bukten en gång var 24 timmar och 50 minuter. Vattnet i hela världshavet dras av månens tyngdkraft. På motsatt sida av jorden samtidigt finns det en högvatten på grund av trögheten i havsvattnet och på grund av att jorden dras mot månen av dess gravitationsfält men ändå är havsvattnet kvar. Detta skapar en högvatten på sidan av jorden mitt emot högvatten som orsakas av direkt dragning av månen.

Punkter på jordens sidor mellan de två tidvattensbultarna upplever lågvatten. Tidvattencykeln kan börja med högvatten. Under 6 timmar och 13 minuter efter högvatten avtar tidvattnet i vad som kallas ebbvatten. 6 timmar och 13 minuter efter högvatten är lågvatten. Efter lågvatten börjar översvämningsvatten när tidvattnet stiger under de närmaste 6 timmarna och 13 minuter tills högvatten uppstår och cykeln börjar igen.

Tidvatten är mest uttalad längs kustens kust och i vikar där tidvattenområdet (skillnaden i höjd mellan lågvatten och högvatten) ökas på grund av topografin och andra faktorer.

Fundy Bay mellan Nova Scotia och New Brunswick i Kanada upplever världens största tidvattenintervall på 15 fot (15,25 meter). Detta otroliga intervall inträffar två gånger någonsin 24 timmar 52 minuter så var 12: e timme och 26 minuter finns det en enda högvatten och lågvatten.

I nordvästra Australien finns också mycket hög tidvattensintervall på 10,7 meter. Det typiska kustvattenområdet är 1,5 till 3 meter. Stora sjöar upplever även tidvatten men tidvattensområdet är ofta mindre än 5 cm!

Tidvattenfloden är en av 30 platser över hela världen där tidvattnets kraft kan utnyttjas för att vända turbiner för att producera el. Detta kräver tidvatten större än 5 meter. I områden med högre tidvatten än vanligt tidvatten kan en tidvattensborrning ofta hittas. En tidvattenborrning är en vägg eller våg med vatten som rör sig uppströms (särskilt i en flod) vid början av högvatten.

När solen, månen och jorden är uppradade, utövar solen och månen sin starkaste kraft tillsammans och tidvattensintervallen är maximalt. Detta kallas vårvatten (tidvatten namnges inte från säsongen utan från "våren framåt") Detta inträffar två gånger varje månad när månen är full och ny.

Under det första kvartalet och det tredje kvartalet månen är solen och månen i en 45 ° vinkel mot varandra och deras gravitationsenergi minskas. Det lägre än det normala tidvattenområdet som äger rum vid dessa tidpunkter kallas nästa tidvatten.

Dessutom, när solen och månen är på perigee och är så nära jorden som de kommer, utövar de ett större gravitationspåverkan och ger större tidvattenintervall. Alternativt, när solen och månen så långt de kommer från jorden, känd som apogee, är tidvattenintervall mindre.

Kunskapen om tidvattenens höjd, både låg och hög, är avgörande för många funktioner, inklusive navigering, fiske och byggandet av kustanläggningar.