גאות ושפל
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
- ערך זה עוסק בהשפעת כוח הכבידה של הירח על גובה הים. לערך העוסק באינתיפאדת אל אקצה הידועה גם בשם הקוד הצה"לי "אירועי גאות ושפל", ראו אינתיפאדת אל אקצה.
מחזור גאות ושפל (כְּרִית) היא תופעה שבה גובה מי הים, "עולים" או "יורדים" מעל הגובה המסומן במפה.
תופעה זאת מתרחשת בגלל הכבידה של הירח ובמדה מועטה יותר בגלל הכבידה של השמש. היא באה לידי ביטוי באופן חזק בחופים אשר נושקים לאוקיינוסים (מדובר בהפרשים של 6-8 מטרים). לעומת זאת בים התיכון שהוא ים הכלוא בין יבשות אפריקה ואירופה, תופעה זו חלשה יחסית (חצי מטר בערך בחופי ישראל). מחזור הגאות והשפל מתרחש פעמיים ביום. הזמן בין גאות אחת לשנייה הוא כ-12 שעות ו-24 דקות, כתוצאה משילוב סיבוב כדור הארץ סביב עצמו עם מסלולו של הירח סביב כדור הארץ.
התופעה נגרמת בשל כוחות הגאות שנגרמים בגלל השוני בין כוח המשיכה של הירח בנקודות שונות בכדור הארץ, כפי שניתן לראות בתמונה. אם נסתכל מתוך מערכת צירים שנעה עם כדור הארץ, נרגיש רק כוחות יחסיים שהם ההפרשים (הווקטוריים) בין הכוחות בכל נקודה לבין הכוח במרכז המאסה של כדור הארץ. אלה הם כוחות הגאות (החיצים האדומים בתמונה).
- בנקודה A (בה הירח נמצא ברום השמיים) כוח המשיכה גדול מכוח המשיכה במרכז כדור הארץ. לכן שם הכוח היחסי פונה כלפי הירח, ושם תהיה גאות.
- בנקודה B (בה הירח אינו נראה כלל, והוא נמצא מצידו השני של כדור הארץ) כוח המשיכה קטן מאשר במרכז כדור הארץ. לכן הכוח היחסי יפנה הרחק מהירח. אולם גם שם כוח זה מצביע למעלה, וגם שם תהיה גאות.
- בנקודה C (וגם בנקודה D) גודלו של כוח המשיכה קרוב מאוד לגודלו במרכז המאסה, אולם כיוונו, שמופנה כלפי מרכז הכוח של הירח (בנקודה L) שונה, ויש לו רכיב שמופנה כלפי מרכז כדור הארץ. לפיכך בשתי נקודות אלה יהיה שפל.
כוחות הגאות מותחים את כדור הארץ לצורת אליפסואיד, שצירו נמצא על הקו המחבר את מרכז כדור הארץ ומרכז הירח.
גודלם של כוחות הגאות פרופורציוני למסת הגוף שמפעיל אותם, ויורד לפי המרחק בשלישית - בניגוד לכוח המשיכה עצמו, שיורד לפי המרחק בריבוע. לכן כוחות הגאות של הירח (שמסתו קטנה מזו של השמש פי107 × 2.7 אך גם מרחקו הממוצע מכדור הארץ קטן פי 390 ממרחקה של השמש) גדולים פי 2.2 מאלה של השמש. זאת למרות שכוח המשיכה של השמש על כדור הארץ עצמו גדול פי 180 מזה של הירח.
השילוב של השפעות השמש והירח גורם למחזור גאות ושפל שמוכתב על ידי הירח, ואילו השמש רק משפיעה על ההפרש בין הגאות לשפל: עם מולד הירח ובזמן ירח מלא השמש הירח וכדור הארץ נמצאים בקירוב על אותו קו, הגאות של השמש והירח מחזקות זו את זו, וההפרשים בין גאות לשפל הם הגדולים ביותר. אולם כשהירח חצי מלא, השפעת השמש והירח מבטלות זו את זו, וההפרשים הם הקטנים ביותר.
[עריכה] הפקת אנרגיה
ניתן להפעיל תחנת כוח על ידי ניצול הגאות והשפל אולם מספר קשיים מהותיים מקשים על ניצול האנרגיה:
- יש צורך להקים סכר שהטורבינות המייצרות חשמל יהיו משולבות בו, כלומר יש צורך בגוף מים סגור כמעט לחלוטין
- ניצול הגאות והשפל כלכלי רק כאשר ההפרש הוא משמעותי, בגופי מים כמו הים התיכון בהם ההפרש קטן יחסית אין הצדקה כלכלית להקמת תחנת כוח
- האופי המחזורי של התהליך גורם לכך שהטורבינות מסובבות בכיוון ההפוך בשפל יחסית לגאות, דבר שמסבך את הבניה
- הכמות המופקת של החשמל לא ניתנת להגדלה לפי הצורך אלא תלויה בתהליכים טבעיים שאין לאדם שליטה עליהם ובפרט אין אפשרות לתאם בין הכמות המופקת לשעות הביקוש
למרות קשיים אלו יש בעולם מספר תחנות כוח המפיקות חשמל על ידי כוח הגאות והשפל שהראשונה שבהן, תחנת הכוח לה ראנס, הוקמה בנהר ראנס בצרפת בשנות השישים.
[עריכה] קישורים חיצוניים
- גאות ושפל הסבר מהאתר "שער לים"
- טבלת כרית בחדרה מהאתר ISRAMAR
- טבלת כרית באילת מהאתר ISRAMAR
- תיירי הגאות והשפל, בעיתון "הארץ"
