فعل الأمواج
تنشأ الأمواج عادة من هبوب الرياح والعواصف فمعظم الأمواج ناتجة من تأثير احتكاك الرياح بسطح المياه غير أن الأمواج قد تنشأ بتأثير حركات المد والجزر ، كما تنشأ من تأثير الزلازل والثوران البركاني في قاع المحيط . ولكل موجة ارتفاع يقاس من قاعها Trough إلى قمتها Crest (ولها طول Length يعبر عنه بالمسافة بين قمتها وقمة الموجة التالية لها) . أما مدة الموجة Wave Period فيقصد بها الفترة الزمنية بين لحظتي مرور قمتين متتاليتين بنقطة معينة . شكل 2 .
تعلو وتنخفض من الموج ولكنها لا تكاد تغير موضعها ما لم تجرفها بالفعل رياح أو تيار مائي . وشبيه بذلك تمايل سنابل القمح وتموجها مع الريح .
وتنشأ أعظم الأمواج في المحيطات لاتساع مجالها الذي يعبر عنه بطول الامتداد Length Fetch وهو المسافة التي تقطعها الأمواج مدفوعة برياح دائمة الهبوب في اتجاه واحد دون أن يعترضها عائق . وكلما كبر امتداد الأمواج Fetch كلما ازداد طولها Length وارتفاعها Height . و أطول موجة محيطية جرى قياسها وصل إلى 1130م (بين قمتين متتاليتين) . وأعظم ارتفاع وصلته وصل إلى 22 م ، قام بتسجيله جهاز آلي أثناء عاصفة هاريكين في غرب المحيط الأطلسي في عام 1961 م .
وحينما تصل الأمواج إلى مياه ضحلة يشتد انحدار قممها وتتجعد ثم تنكسر وهي التي تعرف بالأمواج المتكسرة breakers (شكل 2) ومن ثم تندفع كتل المياه فوق الشاطئ حركة للمياه مضادة في هيئة تيار رجعي (تعويض) نحو البحر ويشعر المستحم في هذه الحالة بمثل هذا السحب الخطير .
وتدفع الرياح الأمواج نحو الشاطئ ، ويتقرر مدى ارتفاعها وطاقاتها بقوة الرياح التي تسوقها وبطول الامتداد . ولهذا فإن موقع خط الساحل بالنسبة لاتجاه الريح ولعرض البحر يعتبر من أهم العوامل التي تؤثر في تشكيله ، وبخاصة موقعة بالنسبة لاتجاه أقصى طول امتداد ، ومن ثم لأعظم الأمواج وهي الأمواج الأقدر على القيام بعمليات التعرية .
ولأمواج العواصف أهمية خاصة ، وهى التي تحركها رياح في قوة الإعصار أو العاصفة تهب فوق مسطح مائي عظيم ، فمثل هذه الأمواج العاتية قد يعادل تأثيرها في تشكيل السواحل في يوم واحد ما تستطيع الأمواج السائدة العادية فعله فيها أثناء عدة أسابيع . وتتسابق هذه الأمواج وتتلاحق بسرعة وبمعدل يتراوح بين 12 – 14 موجة في الدقيقة الواحدة ، ونظرا لتزاحمها ترتفع قممها وتتساقط كتل المياه من فوقها على طول جبهتها الزاحفة وتغوص فجأة بهدير شديد ، فيزداد عنفوان السحب وارتداد المياه التي تنحت ارض الشاطئ وتجرف معها مواده نحو البحر . ولهذا فهي تعرف بأمواج الهدم (النحت) destructive.
أما الأمواج المتوسطة القوة التي تتهاوى نحو الساحل بمعدل يتراوح بين 6-8 موجة كل دقيقة ، فإنها تتسم بقوة دافعة فعالة نحو الساحل تفوق قوة السحب وارتداد المياه المرتدة . ولهذا فإن مقدار ما تدفعه من الحصى نحو الساحل يزيد على مقدار ما تجرفه معها نحو البحر ، ولذا تسمى بأمواج البناء (الارساب) Constructive . ويقدر مقدار الضغط الذي تمارسه أمواج المحيط الأطلسي في فصل الشتاء على الشاطئ الغربي لايرلندا بنحو أربعة أطنان للمتر المربع . ويشتد الضغط فيبلغ ثلاثة أمثال هذا القدر في حالة الأمواج العاصفة . ويعظم تأثير الأمواج العاصفة على خط الساحل حين تشد من أزرها أمواج المد العالي ، فيصل فعلها حينئذ إلى واجهة الجروف البحرية . ومن الأمواج العاتية ما يعرف بالأمواج الزلزالية أو التسوناميه Tsunami وهى تنشأ نتيجة للهزات الزلزالية التي تصيب الأخاديد والأحواض في القاع المحيطي العميق . ففي أخاديد اتكاما وألوشيان واليابان تحدث الزلازل التي تثير أمواجا عنيفة ترتطم بالسواحل فتسبب الكثير من الهدم والتخريب . وتحتل هذه الأخاديد وأمثالها مواضع ضعيفة غير ثابتة يصيبها الاختلال والاضطراب مما يولد الكثير من الزلازل التي تسبب الأمواج الثائرة العظيمة .
وتعمل الأمواج كعامل نحت بطرق متعددة فالفعل الهيدروليكي Hydraulic لكتل المياه ذاتها له تأثير مباشر على تحطيم الصخور حينما تصطدم بها . وينضغط الهواء الموجود في الشقوق والشروخ .
وأهم من هذا وأكثر قدرة الفعل التحاتي Corrasive الذي تمارسه كتل الحطام الصخري حين تصطدم بأسافل الجروف فمثل هذا التقويض السفلي ينشئ جروفا معلقة فيها تؤثر عوامل التعرية كفعل الصقيع وماء المطر ويتوقف ذلك على طبيعة الصخور المكونة لها كما سنشير فيما بعد .
وتتصادم مكونات هذا الحطام الصخري ببعضها Attrition كما تصطدم بالجروف . ويحدث التصادم باستمرار سواء حين تدفعها مياه الأمواج نحو الساحل ، وحين تسحبها مياه الأمواج المرتدة نحو البحر . وتبعا لذلك تتآكل مكونات الحطام الصخري نفسها . إذ ينحت بعضها بعضا نتيجة لاحتكاكها ببعضها . ويقع حصى الشواطئ تحت تأثير حضحضة وسحق عنيف مستمر أثناء هبوب الرياح القوية التي تثيرها الأمواج العاتية . ويبقى بعد ذلك أن نشير إلى التأثير الكيماوي الذي تمارسه مياه الأمواج في صخور الشواطئ خاصة منها الصخور الكربونية ، وستشير إلى ذلك بشيء من التفصيل فيما بعد .
ومن هذا نرى أن العمل التحاتي للأمواج من أربعة أنماط : الفعل الهيدروليكي Hydraulic Action ، والنحت Corrasion ، والاحتكاك Attrition ، ثم الإذابة Solution ، وهو يماثل بذلك العمل التحاتي للمياه الجارية (الأنهار) .
المد والجزر
يتحرك سطح البحر بين ارتفاع وانخفاض مرة كل نصف يوم تقريبا وهذه الحركة تبدو واضحة على الخصوص بجوار السواحل ويعرف أقصى ارتفاع يبلغه سطح البحر بالمد ، و أدنى انخفاض باسم الجزر ويقدر مدى الحركة بالمسافة الرأسية بين مستوى المياه في أقصى المد ومستواها في أدنى الجزر . وتنشأ ظاهرة المد والجزر عن قوى جذب القمر والشمس للمياه . فالمياه بطبيعتها تستجيب لقوى جذب الأجرام السماوية البعيد منها والقريب ولكن جذب النجوم نظرا لبعدها الشاسع عن المسطحات المائية على الأرض ضئيل جدا لا يكاد يتأثر به سطح البحر . وتأثير القمر في إحداث المد أقوي من تأثير الشمس لان الشمس بعيدة هي الأخرى عن الأرض ، أما القمر فقريب منها نسبيا ولهذا نجد أن تأثير الشمس يقتصر على تقوية تأثير القمر أو إضعافه .
وتستجيب مياه البحار والمحيطات جميعا للقوى التي تحدث المد والجزر سواء منها العميق أو الضحل . فكل قطرة من ماء المحيط من قاعه إلى سطحه تتأثر بتلك القوى ، وهي بهذا تختلف كل الاختلاف عن قوى الأمواج . فالأمواج التي تحدثها الرياح رغم شدتها لا يتعدى تأثيرها المستويات المائية إلى عمق لا يزيد كثيرا عن مائه قامة بحرية . ففي مضيق مسينا Messina حيث تتقابل تيارات مديه تنشأ عنها دوامات مائية تحرك مياه المضيق جميعا من قاعة إلى سطحه ، وتقذف به إلى البر بالأسماك والكائنات التي تعيش في الأعماق . والكتل المائية التي تحركها تيارات المد غاية في الضخامة ، وليس أدل على ذلك من أن تيار المد يجلب إلى خليج فندي Fundy كتلاً من المياه تقدر بحوالي 100 مليون طن مرتين فى اليوم الواحد .
ويحدث أعلى مد وهو المعروف بالمد الربيعي Springtide مرتين كل شهر ، مرة حينما يكون القمر فى المحاق ، أي حينما يكون القمر مجرد خيط فيضى فى السماء ، وحينئذ يكون جذب القمر والشمس للماء فى اتجاه واحد ، والمرة الثانية حينما يكون القمر بدراً ، وحينئذ يكون جذب القمر والشمس للماء فى اتجاهين متقابلين . وفى كلتا الحالتين تكون الشمس والقمر والأرض على استقامة واحدة ، وبذلك يتعاون جذب كلاً من الجرمين السماويين فى جذب ورفع المياه عالياً على الشواطئ ، ودفعها لترتطم بالصخور وتملأ المرافئ .
ويضعف المد مرتين في الشهر العربي : الأولى في الأسبوع الأول والثانية في الأسبوع الثالث ، وذلك حينما يكون القمر والشمس في اتجاهين متعامدين ويسمى المد في كلتا الحالتين بالمد المنخفض . وهناك عدة عوامل تتدخل لتجعل حركة المد اكثر تعقيدا مما يظهر ، فتأثير الشمس والقمر في تغير مستمر تبعا لتباين اوجه القمر ، ولاختلاف بعد القمر والشمس عن الأرض ، كذلك لتفاوت موقع كل منهما إلى الشمال أو إلى الجنوب من الدائرة الاستوائية .
ويتباين مدى ارتفاع المد تباينا كبيرا في مختلف جهات بحار العالم فقد يعلو ويرتفع في جهة ما إلى حد كبير بينما يضمحل ولا يكاد يحس به أحد في بقعة أخرى قد لا تبعد عن الأولى كثيرا . و أقصى ارتفاع يبلغه المد في العالم يحدث في خليج فندي undi إذ يرتفع المد الربيعي عند رأس هذا الخليج في مياه حوض ميناس Minas بمقدار 15 م . وفي جهات أخرى ترتفع المياه وتنخفض في هدوء ، ولا يزيد فيها الفرق بين المد والجزر عن قدم واحد (نحو 30.5 سم) ومنها البحر المتوسط .
وقد تمارس تيارات المد والجزر تأثيرا تحاتيا قويا . فهي ذات أهمية واضحة في تكوين قنوات سفلي بل سطوح تعرية هينة الانحدار فوق قاع الرفرف القاري ، وحين تحتشد مياه المد في الخلجان الضحلة الضيقة فإنها تلاطم صخور سواحله وتمارس فعلها كعامل نحت ونقل و ارساب .
فتيار المد الذي يسير بسرعة 5 ميل بحري في الساعة أمام لسان هرست كاسيل Hurst Castle على ساحل هامبشير Hampshire يستطيع جرف الحصى حتى عمق يصل إلى نحو 22 قامة بحرية .
التيارات البحرية
هناك ثلاثة عوامل رئيسية تتسبب في تحريك المياه السطحية للبحار والمحيطات في صورة تيارات مائية نجملها فيما يلي :
1- الرياح الدائمة :
ويتناول تأثيرها مساحات واسعة من المسطحات المائية ، وخاصة الرياح التجارية الشمالية الشرقية والجنوبية الشرقية التي تهب هبوب خط الاستواء من الشمال ومن الجنوب . فهي تقوم بالدور الرئيسي في دفع المياه الاستوائية نحو أمريكا الوسطى حيث يخرج تيار الخليج الدافئ الذي يعبر المحيط الأطلسي إلى غرب أوربا وشمالها الغربي .
2- القوى الارشميدية :
وتنشأ من تغيرات داخلية تحدث في كتل المياه وتسبب التفاوت في درجة كثافتها وترجع هذه التغيرات إلى عاملي التمدد والانكماش في المياه نتيجة للتبخر الشديد في المياه السطحية مثلما يحدث في الجهات المدارية أو قد تعزى إلى نقص في درجة الملوحة نتيجة لتدفق كميات عظيمة من المياه العذبة الناشئة عن ذوبان الجليد أو هطول الأمطار الغزيرة .
ولا شك في تأثيرات هذه القوى خاصة في إحداث التباين والتغير الأفقي و الرأسي في الأحواض المحيطية الكبيرة وقد ظهر من الدراسات التي قامت بها البعثات الكشفية في المحيطين الأطلسي والجنوبي حقيقة هامة ، وهى أن التساقط الغزير في هيئة مطر أو ثلوج ، وكذلك ذوبان الجليد المتراكم فوق القارة القطبية الجنوبية لها تأثير واضح في تحريك مياه المحيط الجنوبي يمتد عبر خط الاستواء إلى نصف الكرة الشمالي وهذا مثال يعطينا فكرة عن أهمية تلك القوى الارشيميدية و آثرها في تحريك المياه في صورة تيارات بحرية .
3- دوران الأرض حول نفسها :
وهو يولد قوة انحرافية تعرف بقوة كوريولي Corioli . وهي تؤثر في الغلاف الجوي كما تؤثر في المسطحات المائية وهي ليست سببا في الحركة الداخلية للمياه و إنما هي تسبب انحرافها . فالمياه حين تتحرك في أي اتجاه تنحرف نحو اليمين في نصف الكرة الشمالي وإلى اليسار في نصفها الجنوبى وفضلا عن قوة كوريولي Corioli تسهم أشكال السواحل وامتدادها في التأثير على اتجاه مسار التيارات البحرية . والتيارات البحرية بطيئة الحركة وهي وان كانت عظيمة الأثر من الوجهة المناخية إلى أنها لا تقوم إلا بنصيب محدود في تشكيل السواحل فالتيارات الساحلية تحمل المواد الناعمة التي تصادفها في طريقها بجوار الشواطئ وتنقلها إلى حيث ترسبها في منطقة شاطئيه أخرى ، ولهذه العملية أهميتها في بعض الشواطئ إذ أنها تزيح نتاج تعرية الأمواج وتكشف اسافل الجروف التي تتعرض من جديد لغزو الأمواج .[/u]
الجمعة فبراير 12, 2010 8:20 pm