هل سألك طفلك يومًا ما الذي يسبب المد والجزر في محيطات الأرض؟
في مشروع علم الفلك هذا ، سوف يكتشف طفلك الإجابة بنفسه!
سوف يستكشف كيف تتحكم الشمس والقمر في المد والجزر في محيطات الأرض
مستوى الصعوبة:
متوسط
الهدف من المشروع:
استخدام البيانات من مراكز رصد المد والجزر وبيانات عن أطوار القمر في كل شهر لاكتشاف العلاقة بين أطوار القمر والمد.
مقدمة
إذا كنت قد ذهبت إلى شاطئ البحر ، فربما تكون قد لاحظت أن مستوى الماء يتغير على مدار اليوم. أحيانًا يكون الماء مرتفعًا وأحيانًا يكون الماء منخفضًا. يُعرف هذا النمط من ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر بالمد والجزر.
عندما يكون منسوب المياه عاليا ، نطلق عليه المد العالي وعندما يكون مستوى الماء منخفضًا ، نطلق عليه المد المنخفض . بين المد والجزر المنخفض ، تحرك تيارات المد والجزر المياه باتجاه الشاطئ أو بعيدًا عنه.
من أين سنحصل على بيانات حول المد والجزر ؟
يمكنك في هذه التجربة الحصول على بيانات حول المد والجزر عن طريق:
استخدام بيانات النماذج الرياضية للمد والجزر وتتوفر عبر مواقع مثل U.S. Naval Observatory and National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA
يمكنك ايضا البحث في الانترنت عن سجلات المد والجزر السابقة لمنطقة ما.
واخيرا تستطيع القيام بهذا المشروع باستخدام ملاحظاتك الخاصة. إذا كنت تعيش بالقرب من مرسى ، تحقق مما إذا كان لديهم مقياس للمد والجزر يمكنك استخدامه لعمل قراءات. يمكنك أيضًا استخدام قطعة من الخشب مثبتة في حاجز لتتبع ارتفاع المد كل يوم.
لتتبع مراحل القمر ، احتفظ بسجل القمر. اخرج كل مساء وارسم مظهر القمر. ما مدى تطابق قياساتك المسجلة مع البيانات المتوقعة
ماهو المد والجزر ؟
المد والجزر هو ظاهرة تحدث في البحار والمحيطات ويحدث فيها صعود وتراجع متنظم لمياه المحيط،
فعندما تغطي المياه مساحة جيدة من الشاطئ أثناء الارتفاع لأعلى مستوياتها نسمي هذا مدا عاليا، اما هبوط المياه إلى أدنى مستوياتها وانسحابها من الشاطئ فنطلق عليه الجزر.
- تحدث هذه العملية على عدة مراحل، الأولى تبدأ مع صعود مستويات البحر لعدة ساعات حتى تقوم بتغطية المنطقة الساحلية التي تقع تحت تأثير المد والجزر، ثم تصل المياه إلى ذروة مستوياتها ويحدث المد، ثم تهبط المياه لعدة ساعات أخرى تصبح المنطقة الساحلية واضحة، وأخيرًا عندما تتوقف المياه عن الهبوط تبدأ عملية الجزر وتنسحب تدريجيًا لتعود إلى البحر.
سبب الظاهرة
ما سبب حدوث المد والجزر ؟
- الجواب المختصر لهذا السؤال هو القمر، حيث تولد قوة الجذب الخاصة بالقمر ما يدعى بقوة المد والجزر، وتُسبب هذه القوة انجذاب ونتوء أو تضخم الأرض ومياهها إلى الجانب الأقرب للقمر والجانب المعاكس أي الأبعد عنه، وحادثة تضخم المياه نتيجة ذلك هي ما يقال عنها المد.
خطوات العمل:
في هذا المشروع العلمي ، ستجمع البيانات من مصدرين مختلفين. للحفاظ على تنظيم بياناتك ، قم بإنشاء جدولين للبيانات مثل الجدولين 1 و 2 أدناه ، في دفتر ملاحظاتك المعملي. سيكون جدول بيانات واحد للمد والجزر خلال الربع الأول من القمر (المد والجزر). سيكون جدول البيانات الثاني للمد والجزر أثناء اكتمال القمر (مد الربيع). ستحتاج إلى حوالي 13 صفًا في كل جدول بيانات
حان الوقت للبدء في جمع البيانات! ابحث على الإنترنت عن "تقويم مراحل القمر" للعام الحالي. ستجد العديد من المواقع الإلكترونية التي تعرض جدولاً لمراحل القمر وتواريخه على مدار العام. يوضح الشكل 4 مثالاً
اكتب تواريخ جميع أقمار الربع الأول للعام بأكمله في جدول البيانات الخاص بك بعنوان "المد والجزر خلال أقمار الربع الأول".
اكتب تواريخ جميع الأقمار الكاملة للعام بأكمله في جدول البيانات الخاص بك بعنوان "المد والجزر خلال الهلال
انتقل إلى موقع توقعات المد والجزر NOAA ، والذي يتنبأ بتوقيت المد والجزر وارتفاعه في مجموعة متنوعة من الأماكن.
انقر فوق الولاية أو الجزيرة التي ترغب في رؤية تنبؤات لها. ستعمل أي دولة أو جزيرة ، لذا اختر واحدة تهمك.
بعد ذلك ، انقر فوق اسم المحطة. سيؤدي هذا إلى فتح صفحة بارتفاعات وأوقات المد والجزر المتوقعة لتلك المحطة المعينة.
استخدم التنبؤات في "PDF السنوي" لملء "ارتفاع المد العالي (سم)" و "ارتفاع المد والجزر (سم)" في جدول بيانات "المد والجزر خلال الربع الأول من أقمار
ابحث عن التواريخ في جدول المد والجزر التي تتطابق مع تواريخ أقمار الربع الأول التي كتبتها في جدول البيانات.
اكتب ارتفاع أول مد مرتفع وأول مد منخفض لكل التواريخ في جدول البيانات
كرر الإجراء في الخطوة 6 لملء عمودي "ارتفاع المد العالي (سم)" و "ارتفاع المد المنخفض (سم)" في جدول البيانات الثاني ، "المد والجزر أثناء اكتمال القمر
يجب الآن ملء جميع الأعمدة في جداول البيانات ، باستثناء آخرها. قم بإنهاء جداول البيانات الخاصة بك عن طريق حساب نطاق المد والجزر لكل يوم ، باستخدام المعادلة 1 أدناه. اكتب الرقم في أعمدة "Tidal Range (cm)".
حان الوقت الآن لتحليل بياناتك. قم بعمل رسم بياني بالتاريخ على المحور السيني (الأفقي) ونطاق المد والجزر على المحور الصادي (العمودي) ، كما هو موضح في الشكل 7 أدناه. يمكنك عمل رسم بياني يدويًا ، أو استخدام برنامج
استخدم لونًا واحدًا لرسم نطاق المد والجزر مقابل تواريخ الربع الأول من القمر (نقاط البيانات من الجدول 1).
استخدم لونًا مختلفًا لرسم نطاق المد والجزر مقابل تواريخ اكتمال القمر (نقاط البيانات من الجدول 2).
تذكر تضمين مفتاح الرسم البياني في الرسم البياني الخاص بك لشرح ما تعنيه الألوان.
ما الفروق التي تلاحظها بين نطاقات المد والجزر في الأيام التي بها أقمار الربع الأول والأيام ذات القمر الكامل؟ ما الذي يسبب هذه الاختلافات؟
