È bassa marea a Robin Hood's Bay, Yorkshire del nord, che è una popolare area panoramica della costa nord-orientale dell'Inghilterra. Foto di R A Kearton/Getty Images Le maree hanno causato molti problemi di recente. Durante i periodi di alta marea, le aree basse che costeggiano l'oceano ora si allagano molto più spesso di prima. Tra il 2000 e il 2017, la frequenza media delle "inondazioni dell'alta marea" negli Stati Uniti è aumentata del 50 per cento. Inondazioni di questo tipo bloccano le strade, danneggiare le infrastrutture, e il backup dei tombini.
Circa il 40% della popolazione mondiale vive entro 100 chilometri dalla costa. Le recenti tendenze delle inondazioni devono avere molte di queste persone che si interrogano sulla scienza delle maree. Come avvengono le maree? Perché alcune aree hanno maree più drammatiche di altre? E perché il livello del mare non può rimanere costante ovunque, tutto il tempo? Oggi esamineremo la fisica e le idiosincrasie delle maree del pianeta Terra.
Controlla lo schema qui sotto. Nella foto, noterai che il nostro pianeta è seduto all'interno di una massa d'acqua oceanica che ha la forma di una palla da rugby. C'è un rigonfiamento nell'oceano su ogni lato del pianeta. Osserva che un rigonfiamento sporge dalla metà del globo rivolta verso la luna mentre l'altro si trova all'estremità opposta della Terra.
Perché esistono questi rigonfiamenti? In poche parole, sono principalmente causati dall'attrazione gravitazionale della luna sulla Terra. Quella forza può avere due componenti separate. Può tirare la materia "verticalmente, " con cui intendiamo perpendicolarmente alla superficie terrestre. E può anche tirare le cose "orizzontalmente" - cioè:in una direzione che corre parallela alla faccia del nostro pianeta.
Ora, il punto sul globo che si trova proprio sotto la luna in un dato momento è chiamato punto sublunare. Nel frattempo, il punto sull'altro lato del nostro pianeta che è direttamente opposto al punto sublunare è noto come punto antipodale. Non è un caso che i rigonfiamenti oceanici siano più alti proprio sopra quei due punti. Nel punto sublunare e nel punto antipodale, l'attrazione gravitazionale della luna manca di una componente orizzontale, qualcosa che manca anche ai due angoli del mondo che si trovano a 90 gradi di distanza da questi punti.
Queste quattro aree sono uniche al riguardo; ogni altro luogo sulla Terra sperimenta una forza orizzontale che spinge le molecole d'acqua nell'oceano verso il punto sublunare (dove la forza gravitazionale della luna è più forte) o il punto antipodale (dove l'attrazione gravitazionale della luna è più debole). Questo è il motivo per cui l'oceano si gonfia su queste due aree.
Una volta ogni 24 ore, La Terra compie una rotazione completa attorno al proprio asse. Durante questo processo, qualsiasi punto sulla superficie del pianeta (come, dire, Long Island o Australia) passerà proprio attraverso entrambi quei rigonfiamenti oceanici. Quindi, nella maggior parte delle aree, quando la tua casa è direttamente sotto un rigonfiamento, la marea locale dovrebbe essere alta. Ma mentre entra nello spazio tra i rigonfiamenti, la marea nella tua zona dovrebbe diminuire. Non è sempre così, come imparerai in seguito.
Per adesso, parliamo di un altro fattore che influenza le nostre maree. Il sole esercita anche un'attrazione gravitazionale sugli oceani, ma poiché il nostro compagno solare è più lontano, i suoi effetti sulle maree sono meno pronunciati di quelli lunari. Ancora, la grande sfera di gas e plasma aumenta notevolmente i rigonfiamenti di marea su base regolare.
"Le maree sono [al loro] più grandi ... quando il sole e la luna si allineano, "Duncan Agnew, un geofisico presso l'Università della California, San Diego, dice in una mail. Nota che ciò accade durante due fasi lunari separate:lune piene e lune nuove. Gli astronomi e gli scienziati della Terra si riferiscono a queste maree di dimensioni maggiori come maree primaverili. (Si noti che il nome non ha nulla a che fare con la stagione primaverile, anzi, le maree primaverili si verificano durante tutto l'anno.)
Durante le maree primaverili, le maree "alte" sono davvero alte e le maree "basse" sono insolitamente basse. Le cose diventano meno estreme quando il sole e la luna siedono ad angolo retto l'uno rispetto all'altro (rispetto alla Terra). Una tale disposizione produrrà una marea discendente; un periodo in cui la differenza tra alta e bassa marea è minima.
Preparati:le cose stanno per diventare ancora più complesse. La Terra potrebbe essere un "pianeta blu, " ma il 29 per cento della superficie del nostro mondo è coperto da terra. Insenature, scogliere e altre caratteristiche geografiche possono interferire con le maree, pure, intensificandoli in alcuni luoghi e indebolendoli in altri.
La maggior parte delle aree costiere riceve due alte maree al giorno, con uno nuovo in arrivo ogni 12 ore e 25 minuti. Eppure le eccezioni alla regola non sono difficili da trovare. "Le maree oceaniche sono un processo complicato che coinvolge la forza della marea che agisce sull'acqua, cioè, com'era, liberi anche di sguazzare nei bacini oceanici, " dice Agnew. Molte spiagge del Golfo del Messico ricevono solo un'alta marea al giorno, un sottoprodotto del flusso d'acqua limitato. Altrove, l'acqua che entra nella baia di Fundy a forma di V in Nuova Scozia viene spinta verso l'alto mentre si sposta nell'entroterra. Ciò si traduce in enormi disparità di altezza tra le basse e le alte maree chiamate maree boreali.
ORA È INTERESSANTELe maree possono essere utilizzate come fonte di energia rinnovabile. La centrale mareomotrice di Rance in Bretagna, La Francia utilizza le maree del Canale della Manica per generare elettricità dal 1966. Un impianto più grande di questo tipo è stato successivamente costruito in Corea del Sud.
Pubblicato originariamente:11 ottobre 2018
