Διαφορά μεταξύ κυμάτων, παλίρροιων και ρευμάτων
Κύματα, παλίρροιες και ρεύματα είναι τρία είδη φυσικών φαινομένων που εμφανίζονται στο νερό και παρότι έχουν παρόμοια φύση, δεν είναι τα ίδια. Ενώ και τα τρία σχετίζονται με τους υδάτινους όγκους, διαφέρουν ανάλογα με τα αίτια, την ένταση και τη συχνότητα μεταξύ άλλων παραγόντων [1]. Μια άλλη κοινή παρανόηση είναι ότι ενώ αυτά τα φαινόμενα είναι γνωστό ότι οδηγούν τη θάλασσα, ο ίδιος ο ωκεανός δεν είναι υπεύθυνος για την παραγωγή των κυμάτων, των παλιρροιών και των ρευμάτων. Τα κύματα, για παράδειγμα, επηρεάζονται από τη δράση του ανέμου στην επιφάνεια του ωκεανού, ενώ τα ρεύματα επηρεάζονται από τη θερμότητα από τον ήλιο στον ισημερινό και τους ψυχρούς πόλους. Οι παλίρροιες από την άλλη πλευρά προκαλούνται από βαρυτικές δυνάμεις από τη σελήνη και τον ήλιο. Και οι τρεις περιέχουν κάποια μορφή κινούμενης και δυνητικής ενέργειας και οι μικρές αλλαγές μπορούν να οδηγήσουν σε πολύ μεγαλύτερες downstream επιπτώσεις που επηρεάζουν τις κοντινές κοινότητες και τους χρήστες αναψυχής.
Κύματα
Τα κύματα ορίζονται ως η κίνηση του νερού που συμβαίνει στην επιφάνεια των υδάτινων σωμάτων, όπως είναι οι ωκεανοί, οι θάλασσες, οι λίμνες και τα ποτάμια. Ενώ δεν υπάρχουν δύο ίδια κύματα, μοιράζονται κοινά γνωρίσματα όπως το μετρήσιμο ύψος που ορίζεται ως η απόσταση από την κορυφή μέχρι την κοιλότητα.
Τι επηρεάζει τα κύματα;
Συνήθως δημιουργούνται από ανέμους που μεταφέρουν ενέργεια στο νερό καθώς ανατινάζουν. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή μικρών μετακινήσεων νερού γνωστών ως κυματισμών [1]. Αυτές οι κυματισμοί μπορούν στη συνέχεια να αναπτυχθούν σε μέγεθος, μήκος και ταχύτητα για να σχηματίσουν αυτό που γνωρίζουμε ως κύματα. Αυτά τα κύματα είναι κοινώς γνωστά και ως επιφανειακά κύματα των ωκεανών λόγω του ότι παράγονται από τον άνεμο που διέρχεται από την επιφάνεια του νερού [3]. Τα κύματα επηρεάζονται συνήθως από διάφορους παράγοντες όπως η ταχύτητα του ανέμου, η διάρκεια και η απόσταση. Επίσης επηρεάζονται από το πλάτος των γύρω περιοχών και από το βάθος του ίδιου του υδάτινου σώματος. Καθώς ο άνεμος πεθαίνει, έτσι το ύψος του κύματος μειώνεται και ενώ κάποια κύματα μπορεί να είναι μικρά και ήπια, αν οι συνθήκες είναι σωστές, μπορούν να σχηματιστούν κύματα μέχρι και 90 πόδια. Ισχυρά κύματα, όπως παλιρροιακά κύματα ή τσουνάμι, μπορούν επίσης να σχηματιστούν ως αποτέλεσμα σεισμών, κατολισθήσεων ή ηφαιστειακών εκρήξεων.
Οι τύποι κυμάτωνΥπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κυμάτων όπως τα τριχοειδή κύματα, οι κυματισμοί, οι θάλασσες και οι διογκώσεις και μπορούν να εκδηλωθούν σε μια σειρά μορφών και μεγεθών, όπως μικρά κύματα ή μεγάλα κύματα πρήξιμο που μπορεί να ταξιδέψει σε μεγάλες αποστάσεις. Το μέγεθος και το σχήμα του κύματος μπορεί επίσης να αποκαλύψει την προέλευσή του. Ένα μικρό και ασταθές κύμα, πιθανότατα, σχηματίστηκε τοπικά από μια καταιγίδα για παράδειγμα ενώ μεγάλες κυματώσεις με υψηλές κορυφές δείχνουν προέλευση από μακριά, πιθανώς σε ένα άλλο ημισφαίριο. Το μέγεθος ενός κύματος καθορίζεται συνήθως από την απόσταση που ο άνεμος φυσά πάνω από το ανοιχτό νερό, τη διάρκεια του χρόνου που ο άνεμος φυσάει και την ταχύτητα του ανέμου.Όσο μεγαλύτερες είναι οι παραπάνω καθορισμένες παράμετροι, τόσο μεγαλύτερο είναι το κύμα.
Οι παλίρροιες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της φυγόκεντρης δύναμης και της βαρυτικής έλξης μεταξύ της Γης, της Σελήνης και του Ήλιου και συχνά χαρακτηρίζονται από μετακινήσεις νερού σε παρατεταμένες χρονικές περιόδους [1]. Αυτή η άνοδος και η πτώση του νερού, ή μάλλον η διαφορά μεταξύ των κορυφών και των κοιλοτήτων, ορίζονται ως παλίρροιες.
Τι επηρεάζει τις παλίρροιες;Η περιστροφή της Γης μαζί με τη βαρυτική δύναμη του φεγγαριού έχει ως αποτέλεσμα το νερό να τραβιέται προς το φεγγάρι. Αυτό προκαλεί αύξηση του νερού. Δεδομένου ότι το φεγγάρι περιστρέφεται γύρω από τη Γη, οι περιοχές που βιώνουν αυτή την έλξη θα σχηματίσουν αυτό που είναι γνωστό ως υψηλή παλίρροια, ενώ άλλες περιοχές που δεν αισθάνονται αυτή την έλξη θα βιώσουν χαμηλή παλίρροια. Μια παρόμοια επίδραση προκαλείται ως αποτέλεσμα του ήλιου, ωστόσο αυτή η έλξη δεν είναι τόσο δυνατή, επειδή ο ήλιος βρίσκεται πιο μακριά από τη Γη [3]. Οι παλίρροιες παρατηρούνται κυρίως στις βαθιές ωκεάνιες περιοχές και επηρεάζονται από μια σειρά παραγόντων όπως η ευθυγράμμιση του ήλιου και του φεγγαριού, το πρότυπο των παλιρροιακών κινήσεων και το σχήμα της ακτογραμμής.
Τύποι παλίρροιων
Οι παλίρροιες κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τον αριθμό των υψηλών και χαμηλών παλίρροιων που σχηματίστηκαν καθώς και το σχετικό ύψος τους και ως εκ τούτου μπορούν να ταξινομηθούν ως ημι-ημερήσιες, ημερήσιες ή μικτές. Οι μεγάλες παλίρροιες ορίζονται ως όταν η κορυφή του κύματος φτάνει στην ακτή ενώ οι χαμηλές παλίρροιες είναι όταν η κοιλότητα του κύματος φτάνει στην ακτή. Οι ημικύλιες παλίρροιες βιώνουν 2 υψηλά και 2 χαμηλά ίσα μεγέθη κάθε 24 ώρες και 50 λεπτά. Οι ημερήσιες παλίρροιες βιώνουν ένα υψηλό και ένα χαμηλό ενώ μια μικτή ημιδιατρική παλίρροια βιώνει 2 υψηλά και 2 χαμηλά διαφορετικού μεγέθους κάθε 24 ώρες και 50 λεπτά.
Ρεύματα
Οι μεγάλες μάζες νερού που κινούνται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση από τη μια θέση στην άλλη είναι γνωστές ως ρεύματα. Εμφανίζονται σε ανοικτά σώματα ύδατος όπως οι ωκεανοί και συνήθως μετριούνται σε κόμβους ή μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Τι επηρεάζει τα ρεύματα;
Τα ωκεάνια ρεύματα επηρεάζονται άμεσα από τρεις κύριους παράγοντες. Αυτές είναι η άνοδος και η πτώση της ροής της παλίρροιας, της αιολικής και της θερμοχάλινης [4]. Η άνοδος και η πτώση των παλίρροιων είναι επίσης γνωστό ότι επηρεάζουν τα ωκεάνια ρεύματα δημιουργώντας ρεύματα είτε κοντά στην ακτή είτε σε κόλπους και εκβολές ποταμών. Αυτά είναι γνωστά ως παλιρροιακά ρεύματα και είναι ο μόνος τύπος ρεύματος που αλλάζει σε ένα κανονικό μοτίβο και των οποίων οι αλλαγές μπορούν να προβλεφθούν [2]. Οι άνεμοι είναι γνωστό ότι οδηγούν ρεύματα στην ή κοντά στην ωκεάνια επιφάνεια και μπορούν να επηρεάσουν τις κινήσεις του νερού σε τοπική ή παγκόσμια κλίμακα. Η θερμοκρασία παίζει επίσης σημαντικό παράγοντα όταν πρόκειται για ρεύματα. Τα υδάτινα σώματα κοντά στους πόλους είναι κρύα, ενώ το νερό κοντά στον ισημερινό είναι θερμότερο και αυτές οι διαφορές στη θερμοκρασία παίζουν σημαντικό ρόλο στην πρόκληση ρευμάτων. Τα ρεύματα ψυχρού ύδατος συμβαίνουν καθώς το κρύο νερό πλησιάζει τους νεροχύτες και μετακινείται προς τον ισημερινό, ενώ τα ρεύματα ζεστού νερού κινούνται προς τα έξω από τον ισημερινό κατά μήκος της επιφάνειας προς τους πόλους σε μια προσπάθεια αντικατάστασης του νερού βύθισης. Αυτή η ανάμιξη του θερμού και του κρύου νερού προκαλεί ρεύματα και καθώς μετακινούνται γύρω από τον πλανήτη από το ημισφαίριο έως το ημισφαίριο, βοηθούν επίσης να αναπληρώσουν τις ποσότητες οξυγόνου με υδατικά συστήματα [5].
Οι διαφορές στη θερμοκρασία, την πυκνότητα και την αλατότητα συχνά αναφέρονται ως κυκλοφορία των θερμοχαλίνων. Οι διαφορές στην πυκνότητα του νερού ως αποτέλεσμα διαφορών θερμοκρασίας (θερμός) και αλατότητας (χαλίνη) θα προκαλέσουν επίσης αλλαγές στα ρεύματα. Αυτές οι μεταβολές της κυκλοφορίας των θερμοχαλίνων συμβαίνουν σε διάφορα μέρη του ωκεανού και μπορούν να εμφανιστούν τόσο σε βαθιά όσο και σε ρηχά ωκεάνια επίπεδα και μπορεί να είναι μακροχρόνιες ή προσωρινές [2]. Πρόσθετοι παράγοντες που επηρεάζουν τα ρεύματα περιλαμβάνουν την απορροή από τη βροχή και την τοπογραφία του ωκεανού. Η τοπογραφία του ωκεανού επηρεάζεται από πλαγιές, κορυφογραμμές και κοιλάδες στο κάτω μέρος, οι οποίες με τη σειρά τους μπορούν να επηρεάσουν την κατεύθυνση των ρευμάτων.
Τύποι ρευμάτων
Αυτά τα ρεύματα είναι γνωστό ότι επηρεάζουν το κλίμα της Γης οδηγώντας ζεστά νερά από τον ισημερινό και τα κρύα νερά από τους πόλους γύρω από τη γη. Για παράδειγμα, το ζεστό ρεύμα του Κόλπου είναι γνωστό ότι φέρνει ήπιες καιρικές συνθήκες στη Νορβηγία σε αντίθεση με τη Νέα Υόρκη που είναι πιο νότια [6]. Υπάρχει μια σειρά από διαφορετικά ρεύματα όπως 1) τα ρεύματα επιφάνειας που επηρεάζονται από τα μοντέλα ανέμου που συνήθως συμβαίνουν σε βάθη που δεν υπερβαίνουν τα 300 m και 2) τα παγκόσμια ωκεάνια ρεύματα όπως το ζεστό Gulf Stream που εξηγείται παραπάνω και τα ρεύματα El Nino για παράδειγμα.
Συμπέρασμα
Η παλίρροια, τα κύματα και τα ρεύματα είναι εντελώς διαφορετικά. Διαμορφώνονται υπό διαφορετικές συνθήκες και επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες. Τα κύματα είναι κάπως πιο αισθητά από τις παλίρροιες και τα ρεύματα ενώ οι παλίρροιες συχνά φαίνονται στην ακτή. Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ κυμάτων, παλίρροιας και ρευμάτων είναι επιτακτική, καθώς δεν βοηθά μόνο την πλοήγηση αλλά βοηθά τους ανθρώπους να τις προβλέψουν και να τις μετρήσουν. Η απόκτηση αυτών των πληροφοριών είναι χρήσιμη καθώς επιτρέπει στα άτομα να κατευθύνουν τα φορτηγά πλοία με ασφάλεια, να καθορίσουν την έκταση μιας πετρελαιοκηλίδας και τα καλύτερα σημεία ψαρέματος, να επιτρέπουν την παρακολούθηση του τσουνάμι και να βοηθούν στις περιβαλλοντικές δραστηριότητες αποκατάστασης.
Πίνακας 1:
Κύματα
Παρεκκλίσεις
