Gelgitler, okyanustaki başka bir dalga hareketi türüdür. Gelgitler, okyanus su seviyesindeki bir değişikliktir, genellikle günde iki kez yüksek ve düşük bir seviyeye ulaşır, genellikle yaklaşık altı saat arayla meydana gelir. Düşük gelgitten yüksek gelgitin değişmesi için kullanılan terime "sel gelgiti" denir. Yüksek gelgitten düşük gelgit durumuna değişime "ebb gelgit" denir.
Gelgitler yerçekiminin çekiminden kaynaklanır; sadece dünyada, dünya ile ay arasında ve dünya ile güneş arasında. Güneşin dünya üzerindeki yerçekimi, dünyanın aydan gelen yerçekiminden yaklaşık 178 kat daha güçlüdür . Bununla birlikte, ayın yakınlığı nedeniyle, güneşle karşılaştırıldığında, ayın gelgit çekişi, güneşinkinin iki katından fazladır.
Bu gelgit çekiminin sonucu, okyanus suyunda neredeyse ayın konumuyla aynı doğrultuda bir çıkıntıdır; biri aya doğru, diğeri dünyanın karşı tarafında, aydan uzağa doğru çıkıntı yapar. Gelgitleri gözlemlediğimizde aslında gördüğümüz şey, dünyanın bu çıkıntının altında dönmesinin sonucudur.
Dünyanın aya bakan tarafında, yüksek gelgit üreten bir su kabarcığının neden olması gerektiğini anlamak kolaydır. Ama neden karşı tarafta da bir şişkinlik var?
Açıkçası bunu yapan yerçekimi değil, daha ziyade, şişkinliğe neden olan dünya üzerindeki yerçekimi kuvveti farkıdır . Yerçekimi kuvvetindeki bu fark, ayın dünyanın çeşitli noktalarındaki çekiminden kaynaklanmaktadır.
Cismin arasındaki mesafe azaldıkça çekim kuvveti daha güçlü hale geldiğinden, ay "C" noktasında (aya en yakın nokta) "O" noktasından (dünyanın merkezinde) olduğundan biraz daha fazla çeker. ve çekme hala "F" noktasında (aydan en uzak nokta) daha zayıftır. Eğer dünyanın yerçekimi olmasaydı, gezegen parçalara ayrılacaktı (şekil 2).
Yine de dünyanın bizi gezegenin merkezine doğru çeken yerçekimi nedeniyle, ayın dünyanın merkezindeki çekimini matematiksel olarak ayın "C" ve "F" noktalarındaki çekiminden çıkarabiliriz. Bu vektör tabanlı çıkarma gerçekleştiğinde, elimizde iki küçük kuvvet kalır; biri aya doğru, diğeri ise aydan uzağa doğru (şekil 3) iki çıkıntı oluşturur.
Dünya 24 saatte bir dönüş yaptığından, gelgit kuvvetinin suyu dünya yüzeyinden çektiği bu alanların altından geçiyoruz ve yüksek gelgitler yaşıyoruz. Ayrıca, yerçekimi kuvveti farkı dünya genelinde sabit olduğundan, dünyanın her iki tarafındaki şişkinlik temelde aynıdır. Bu, ayın tepede mi yoksa dünyanın karşı tarafında mı olduğuna bakılmaksızın, art arda gelen gelgitlerin neden her seferinde neredeyse aynı yükseklikte olduğunu açıklar.
Günlük gelgitlerle birlikte bölgeden bölgeye su seviyesindeki değişim birçok faktörden kaynaklanmaktadır. Okyanuslar ve kıyı şeritleri karmaşık şekillere sahiptir ve deniz tabanının derinliği ve konfigürasyonu önemli ölçüde değişir.
Sonuç olarak, bazı yerlerde günlük gelgit adı verilen yalnızca bir yüksek ve düşük gelgit görülür . Diğer yerler, yarı günlük gelgit olarak adlandırılan günde iki yüksek ve düşük gelgit yaşar . Yine de, diğer siteler karışık gelgitlere sahiptir , burada ardışık yüksek su ve düşük su işaretlerindeki fark önemli ölçüde farklılık gösterir.
Gelgitlerin değişmesindeki bir diğer faktör, ayın dünya etrafındaki ve dünyanın güneş etrafındaki yörüngesine dayanmaktadır. Her iki yörünge de daire değil elipstir. Dünya ile ay arasındaki mesafe, 13.000 mil (31.000 km ) kadar değişebilir .
Gelgit kuvveti azalan mesafe ile arttığından, ay dünyaya en yakın noktasında (perigee olarak adlandırılır) olduğunda, yaklaşık her 28 günde bir gelgit normalden daha yüksek olacaktır.
Benzer şekilde, dünyanın elips şeklindeki yörüngesi, bir yıl boyunca en yakın noktadan en uzak noktaya (apoje olarak adlandırılır) doğru hareket ederken güneşin gelgitleri çekmesinde de değişikliklere neden olur. Ve işleri daha da karmaşık hale getirmek için, ayın yörüngesi dünyanın dönüşüne 5 ° eğimlidir .
Bu nedenle, çıkıntının kuzey/güney yönelimleri, aynı 28 günlük yörünge periyodu boyunca kuzey ve güney yarımküre arasında da değişmektedir.
Ay, dünya etrafındaki bir yörüngesini tamamladığı için (yaklaşık her 28 günde bir), her yörüngede dünya, ay ve güneş birbiriyle aynı hizadayken iki kez ve dünya, ay ve güneş dik açılarda olduğunda iki kez vardır. .
Üçü de aynı hizadayken (dolunay ve yeni aylar civarında), ayın ve güneşin dünyanın suyu üzerindeki birleşik etkisi, yüksek ve düşük gelgit arasındaki en büyük aralıklarla sonuçlanan en yüksek düzeydedir. Buna "bahar" gelgiti denir (suyun fışkırması veya yükselmesi).
Dolunay veya yeni aydan yedi gün sonra dünya, ay ve güneş birbirine dik açıdadır. Bu zamanda ayın çekimi ve güneşin çekimi birbirini kısmen iptal eder. "Neap" gelgit adı verilen ortaya çıkan gelgit, yüksek ve düşük gelgit arasındaki en küçük aralığa sahiptir.
Şekil 2
Şekil 3
Bu grafik, Santa Barbara, CA'da Mayıs 2019 için okyanus seviyesinin günlük olarak nasıl değiştiğini gösterir. Bu konum için, biri diğerinden daha büyük gelgit ve akış ile günlük iki yüksek ve düşük gelgit vardır.
Her yüksek ve düşük gelgit arasındaki deniz seviyesindeki yükseklik farkı, Ay'ın konumuna bağlı olarak günlük olarak değişir. Yükseklikteki en büyük fark, yeni ve dolunayların çevresinde meydana gelir; Sırasıyla 6,27 fit (1,91 m) ve 7,18 fit (2,19 m). En az yükseklik farkı, hem ilk hem de son dördün evrelerinde meydana gelir; Sırasıyla 4,72 fit (1,44 m) ve 3,16 fit (0,96 m).
Yerel etkiler, ilkbahar ve neap gelgitlerin gerçek zamanlamasını etkiler ve bu nedenle mutlaka ayın evreleriyle tam olarak aynı hizada olmayabilirler. Ayrıca, bu grafik yalnızca bu ay ve yıl için bu konumu temsil eder. Dünyanın her yerindeki yüksek ve düşük gelgitler ve bunların zamanlamaları günden güne, aydan aya ve yıldan yıla farklıdır.