Gelgitler ve Gelgit Dinamiği
Ay ve Güneş'in kütle çekim kuvveti, deniz seviyesinin yükselip alçalmasının öngörülebilir bir ritmini oluşturmaktadır; ancak bu kuvvetin kıyılarda gözlemlenen zengin gelgit çeşitliliğine dönüşmesi, okyanus havzalarının şekli ve Dünya'nın dönüşü sayesinde gerçekleşmektedir.
Tanım
Gelgitler, Ay ve Güneş'in kütle çekim kuvveti ile Dünya'nın dönüşünün birleşimi sonucu deniz seviyesinin periyodik olarak yükselip alçalmasıdır; gelgit dinamiği ise bu kuvvetlerin okyanus hareketini nasıl yönlendirdiğini inceleyen bilim dalıdır.
Kapsam
Bu konu, gelgit oluşturan kuvvetlerin kütle çekimsel kökenini, gelgitlerin denge ve dinamik teorilerini, gelgit tahmininde kullanılan harmonik bileşenleri, okyanus havzalarında dönen gelgit sistemlerinin (amfidromlar) oluşumunu, sığ denizlerde gelgitlerin amplifikasyonunu ve ortaya çıkan gelgit akıntılarını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Gelgitleri hangi kütle çekim kuvvetleri oluşturmaktadır?
- Denge teorisi gerçek gelgitleri neden tahmin edememektedir ve dinamik teori buna ne eklemektedir?
- Gelgitler harmonik bileşenlerden nasıl tahmin edilmektedir?
- Gelgit aralığı ve zamanlaması neden yerden yere bu kadar farklılık göstermektedir?
Temel kuramlar
- Gelgit oluşturan kuvvet ve denge gelgiti
- Ay ve Güneş'in Dünya üzerindeki kütle çekim kuvvetleri ile yörünge ivmesi arasındaki fark, gelgit oluşturan kuvvetleri üretmekte olup, bunların idealize edilmiş tepkisi denge gelgitidir.
- Dinamik teori ve amfidromik sistemler
- Okyanus anında tepki veremediği için, gelgitler dalgalar halinde yayılmakta olup, Coriolis kuvvetiyle saptırılarak ve havzalarla sınırlanarak, sıfıra yakın aralığa sahip amfidromik noktalar etrafında dönmektedir.
Mekanizmalar
Ay ve Güneş, Dünya üzerinde farklılık gösteren kütle çekim kuvvetleri uygulayarak gelgit kabarmaları oluşturmaktadır; Dünya döndükçe ve cisimler yörüngelerinde hareket ettikçe, bu kuvvetler okyanus havzalarında ilerleyen gelgit dalgalarını yönlendirmektedir. Kıyı şeritleriyle sınırlanan ve Coriolis kuvvetiyle yön değiştiren dalgalar, dönen amfidromik sistemler oluşturmakta, sığ denizlerde ve körfezlerde ise rezonans, gelgit aralığını önemli ölçüde artırabilmektedir.
Klinik önem
Gelgit tahmini, navigasyon, liman operasyonları ve kıyı mühendisliği için temel önem taşımaktadır; gelgit akıntıları kirleticileri ve besin maddelerini dağıtmakta, karışımı sağlamakta, enerji üretimi için kullanılabilecek enerji taşımakta ve fırtına kabarmasıyla birleşerek kıyısal sel riskini belirlemektedir.
Tarihçe
Newton, gelgit oluşturan kuvveti ve denge gelgitini açıklamıştır; Laplace, dinamik gelgit denklemlerini formüle etmiş, George Darwin harmonik analizi geliştirmiş ve Kelvin (William Thomson), günümüzde hala kullanılan doğru gelgit tahminini tesis eden ilk gelgit tahmin makinelerini inşa etmiştir.
Öne çıkan isimler
- Isaac Newton
- Pierre-Simon Laplace
- George Darwin
- William Thomson
İlgili konular
Temel eserler
- pughWoodworth2014
- pinet2019
Sıkça sorulan sorular
- Günde neden genellikle iki yüksek gelgit olmaktadır?
- Gelgit oluşturan kuvvetler, hem Ay'a bakan Dünya tarafında hem de karşı tarafında su kabarmaları oluşturmaktadır; bu nedenle gezegen döndükçe çoğu kıyı her gün iki yüksek ve iki alçak gelgit yaşamaktadır.
- Büyük (spring) ve küçük (neap) gelgitlere ne sebep olmaktadır?
- Güneş ve Ay hizalandığında, gelgit kuvvetleri birleşerek büyük (spring) gelgitleri oluşturmaktadır; dik açılarda olduklarında ise kuvvetler kısmen birbirini iptal ederek daha küçük (neap) gelgitleri meydana getirmekte olup, bu döngü yaklaşık iki haftada bir tekrarlanmaktadır.