Παλίρροια

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Το φαινόμενο της παλίρροιας (πλημμυρίδα-άμπωτη)

Παλίρροια (αγγλ. tide), και στην κοινή (φραγκολεβαντίνικη) ναυτική γλώσσα μαρέα, ονομάζεται το φυσικό φαινόμενο της περιοδικής ανόδου και καθόδου της στάθμης του νερού μίας μεγάλης λίμνης και κυρίως των θαλασσών. Η άνοδος της στάθμης ονομάζεται πλημμυρίδα (flood tide), ενώ η κάθοδος ονομάζεται άμπωτη (ebb ή low tide). Από κοινού, πλημμυρίδα και άμπωτη αποτελούν το φαινόμενο της παλίρροιας. Το φαινόμενο αυτό που επαναλαμβάνεται δύο φορές το 24ώρο (ακριβέστερα 24ώρες 50' και 30") οφείλεται στη βαρυτική έλξη της Σελήνης αλλά και του Ήλιου πάνω στη Γη, καθώς και στην περιστροφή των ουρανίων σωμάτων αυτών.

24 ώρες και 50,5 λεπτά μεσολαβούν και μεταξύ δύο "διαβάσεων" της Σελήνης πάνω από ένα τόπο, δηλαδή δύο "άνω μεσουρανήσεων" όπως λέγονται. Έτσι η μία πλημμυρίδα συμβαίνει στην άνω μεσουράνηση της Σελήνης σ΄ ένα τόπο και η άλλη στην κάτω μεσουράνηση κάτω από τον ίδιο τόπο συμπληρώνοντας 12 ώρες και 25 λεπτά από την πρώτη. Εξ άλλου και οι δύο άμπωτεις συμβαίνουν όταν η Σελήνη βρίσκεται στην ανατολή και έπειτα (μετά από 12ώρες και 25λεπτά) στη δύση. Εξ αυτού προκύπτει και η σχέση της Σελήνης και του φαινομένου.

Επειδή επιπλέον το ύψος της στάθμης εξαρτάται όχι μόνο από την απόσταση Γης - Σελήνης αλλά και Γης - Ηλίου προκύπτει ότι και ο Ήλιος έχει σχέση με την παλίρροια. Επίσης διαπιστώνεται ότι το ύψος των υδάτων εξαρτάται από τις φάσεις της Σελήνης, δηλαδή από τη θέση της ως προς τον Ήλιο. Και αυτό διότι κατά τις συζυγίες, δηλαδή κατά τη σύνοδο (νέα σελήνη) και κατά την αντίθεση (πανσέληνος) παρατηρείται η υψηλότερη στάθμη, ενώ κατά τους τετραγωνισμούς (Π.Τ. και Τ.Τ.) σημειώνεται η χαμηλότερη. Στην Ελλάδα έντονο φαινόμενο παλίρροιας είναι αυτό στον πορθμό του Ευρίπου στην Χαλκίδα, καλούμενο και Παλίρροια του Ευρίπου. Οι μετρήσεις του εύρους και χρόνου των φαινομένων της παλίρροιας γίνονται με ειδικά όργανα τα παλιρροιόμετρα και παλιρροιογράφους.

Ορισμοί[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η φάση της παλίρροιας όπου τα νερά παρουσιάζουν το μεγαλύτερο "ημερήσιο" ύψος λέγεται πλήμμη (high water) (h/w). Το αντίθετο, η φάση όπου τα νερά παρουσιάζουν το μικρότερο "ημερήσιο" ύψος λέγεται ρηχία (low water) (l/w). Η υψομετρική διαφορά μεταξύ πλήμμης και ρηχίας ονομάζεται εύρος παλίρροιας (range of tide). Αυτό μπορεί να μεταβάλλεται κατά τόπους μέχρι και 10 μ.

Χαρακτηριστικά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα χαρακτηριστικά στοιχεία που λαμβάνονται υπόψη, (μετρούμενα και στη συνέχεια αναφερόμενα),για κάθε παλίρροια είναι πέντε:

  1. Ο χρόνος παρατήρησης (σε ώρα και πρώτα λεπτά της ώρας)
  2. Το ύψος πλήμμης και διάρκεια από μέσο ύψος (ύψος σε μέτρα ή πόδια, χρόνος)
  3. Το ύψος ρηχίας και διάρκεια από μέσο ύψος (ύψος σε μέτρα ή πόδια, χρόνος)
  4. Το ύψος της μέσης στάθμης, (σε μέτρα ή πόδια) και
  5. Το εύρος της παλίρροιας.

Ιστορία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αν και οι αρχαίοι Έλληνες, τόσο ο Πυθέας ο Μασσαλιώτης, όσο και ο Σέλευκος αλλά και ο Ποσειδώνιος ήταν οι πρώτοι που διαπίστωσαν τη σχέση της παλίρροιας με τη Σελήνη, τελικά στον Νεύτωνα οφείλεται η ερμηνεία του φαινομένου.

Ερμηνεία φαινομένου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Όπως έχει αποδειχθεί η έλξη της Σελήνης επί του υγρού στοιχείου της Γης είναι κατά 2,2 φορές μεγαλύτερη της έλξης που ασκεί σ΄ αυτό ο Ήλιος. Βάσει λοιπόν αυτού του δεδομένου ας υποτεθεί ότι όλη η επιφάνεια της Γης καλύπτεται από ύδατα. Τότε υπό την επίδραση της έλξης της Σελήνης τα ύδατα των θαλασσών θα συσσωρεύονται περισσότερο προς το μέρος που θα είναι η Σελήνη, αλλά και επιπλέον όπως διδάσκει η Μηχανική των ρευστών και στο εκ διαμέτρου αντίθετο σημείο της Γης ίδια συσσώρευση θα παρατηρείται. Έτσι η συσσώρευση αυτή θα έδινε στη Γη μια μορφή ελλειψοειδούς. Αν ακόμα υποτεθεί πως προς το μέρος της Σελήνης βρίσκεται και ο Ήλιος, τότε η συνδυασμένη έλξη Σελήνης + Ηλίου θα καταστήσει το ελλειψοειδές περισσότερο πεπλατυσμένο όπως αυτό ακριβώς συμβαίνει στις συζυγίες. Ενώ αντίθετα στους τετραγωνισμούς, όπου Σελήνη, Γη και Ήλιος σχηματίζουν ορθή γωνία, η έλξη του Ηλίου θα εξουδετερώσει μέρος της έλξης της Σελήνης με συνέπεια το ελλειψοειδές σχήμα της Γης να τονίζεται λιγότερο, στραμμένο πάντα προς τη Σελήνη. Αυτό αποτελεί και την λεγόμενη "στατική θεωρία της παλίρροιας" όπου στις παλίρροιες συζυγιών οι έλξεις Σελήνης και Ηλίου προστίθενται, ενώ στις παλίρροιες τετραγωνισμών οι έλξεις αυτές αναιρούνται. Λόγω όμως και της περιστροφής της Γης στον άξονά της, αυτή στρέφει προς τη Σελήνη διαφορετικά κάθε φορά μέρη της επιφάνειάς της. Συνεπώς και το ελλειψοειδές σχήμα της θ΄ αλλάζει συνεχώς τη θέση των δύο υδάτινων εξογκωμάτων, δηλαδή των πλημμυρίδων όπως και των μεταξύ αυτών αμπώτεων.

Η έλξη της Σελήνης

Επειδή όμως η περιστροφή της Γης γίνεται από Δύση προς Ανατολή σε 24 ώρες, η μετατόπιση των υδάτινων εξογκωμάτων θα γίνεται ναι μεν στον ίδιο χρόνο αλλά από Ανατολή προς Δύση. Και αυτό διότι τα ύδατα κινούνται προς τα πίσω, δηλαδή τα μέρη που άφησε μεσουρανώντας η Σελήνη, καθώς η Γη περιστρέφεται. Έτσι πολύ απλά στην πραγματικότητα ένα πελώριο κύμα κινείται συνεχώς στη στάθμη των ωκεανών σε αντίθετη διεύθυνση της περιστροφής της Γης, και πάντα προς το μέρος που βρίσκεται η Σελήνη. Φυσικά οι ήπειροι εμποδίζουν το κύμα αυτό αλλάζοντάς του συνεχώς την κανονική του πορεία , καθώς επίσης και την ώρα της πλημμυρίδας και της αμπώτεως, κατά τόπους ανάλογα και με την μορφολογία και διάταξη των ακτών στις οποίες και παρατηρείται έντονα το φαινόμενο.

Έχει υπολογισθεί πως η συνεχής κίνηση των υδάτων στην επιφάνεια της Γης, που συμβαίνει αντίθετα της περιφοράς της ελαττώνει πολύ – πολύ αργά και σταθερά την ταχύτητα περιστροφής της. Έτσι υπολογίζεται πως ο χρόνος περιστροφής της Γης λόγω του συνεχούς αυτού φαινομένου, μειώνεται περίπου κατά δύο δευτερόλεπτα ανά 100.000 έτη.

Συνιστώσες παλίρροιας[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η γενεσιουργός δύναμη των παλιρροιών είναι η βαρυτική δύναμη που προκαλεί Ήλιος και η Σελήνη. Η δυνάμεις αυτές λέγονται παλιρροϊκές δυνάμεις. Ο μεν Ήλιος λόγω της μεγάλης του μάζας η δε Σελήνη λόγω της μικρής σχετικά απόστασης από τη Γη, έστω κι αν συγκρινόμενη η διάμετρος της Γης με την απόσταση αυτή κρίνεται πολύ μικρή. Η έλξη που ασκείται απ΄ αυτά τα σώματα στη Γη (στο κέντρο της) και σε κάποιο σημείο της επιφάνειάς της είναι διαφορετική, έτσι η γενεσιουργός αυτή δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον κύβο της απόστασης από τον Ήλιο και τη Σελήνη. Ωστόσο η επίδραση της απόστασης είναι σημαντική, αν ληφθεί υπόψη ότι η δράση του Ηλίου φθάνει στο ήμισυ εκείνης της Σελήνης.

Μέγιστες τιμές παλίρροιας

Συνδυαζόμενες οι δράσεις των δύο αυτών ουρανίων σωμάτων συγκροτούν μια "ηλιοσεληνιακή δύναμη" μεγέθους του δεκάκις εκατομμυριοστού της επιτάχυνσης της βαρύτητας. Η κατακόρυφη συνιστώσα της δύναμης αυτής αλλάζει ελάχιστα την ένταση της βαρύτητας, ενώ η οριζόντια συνιστώσα μεταβάλλει την διεύθυνσή της κατά μια γωνία της τάξης μεγέθους του εκατοστού του δευτερολέπτου της μοίρας (0,01").

Οι νευτώνειες αρχές της βαρύτητας επέτρεψαν τον ποσοτικό προσδιορισμό της γενεσιουργού αυτής δύναμης της παλίρροιας πάνω στη μάζα των ωκεανών. Προς καλύτερη αντίληψη του μηχανισμού της δράσης αυτής θεωρείται ότι κάθε περιοδική συνιστώσα της δύναμης προκαλεί μερική παλίρροια κατά την ίδια περίοδο και γίνεται αποδεκτό ότι η συνολική παλίρροια είναι η συμβολή όλων των επιμέρους παλιρροιών που ονομάζονται συνιστώσες παλίρροιας ή κύματα παλίρροιας. Το σύνολο των ημιημερήσιων αυτών κυμάτων συγκροτούν την "ημιημερήσια παλίρροια" που παρουσιάζει και τις δύο πλημμυρίδες και δύο αμπώτεις, σε κάθε περιστροφή της Σελήνης γύρω από την Γη, . Οι κύριες συνιστώσες των ημιημερησίων κυμάτων αποτελούν ένα μέσο ηλιακό και ένα μέσο σεληνιακό κύμα που προκαλούνται από την (υποθετική) κίνηση της Σελήνης και του Ήλιου γύρω από τη Γη, στο επίπεδο του Ισημερινού. Ένα άλλο επίσης σεληνιακό κύμα δημιουργείται λόγω της απόστασης Γης - Σελήνης.

Έτσι τα χαρακτηριστικά της ημιημερήσιας παλίρροιας καθορίζονται σχεδόν σε όλα τα σημεία της υδρόσφαιρας από το μέσο σεληνιακό ημιημερήσιο κύμα που είναι και η σημαντικότερη συνιστώσα. Κατά την "πανσέληνο" και την "νέα σελήνη" το μέσο ηλιακό κύμα βρίσκεται σε φάση με το μέσο σεληνιακό κύμα προκαλώντας τις μεγάλες παλίρροιες ή παλίρροιες συζυγιών. Αντίθετα στο "τέταρτο" της Σελήνης τα αποτελέσματα των κυμάτων αυτών αλληλοαναιρούνται προκαλώντας τις λεγόμενες "μικρές παλίρροιες" ή "παλίρροιες τετραγωνισμών".

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Commons logo
Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Νεώτερον Εγκυκλοπαιδικόν Λεξικόν Ηλίου τ.15ος σ.367-369