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   Fenomeni naturali » le Maree marine  
 
Pubblicato Mercoledì 18 Ottobre 2006 da paolo
 
 

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Parlando in termini molto generali, la marea è una deformazione della superficie di un astro prodotta dall'azione gravitazionale di uno o più corpi celesti. In particolare per la Terra l'oscillazione di livello del mare causata dall'attrazione gravitazionale combinata del Sole e della Luna. Poiché vengono sollecitate, oltre alla superficie marina, la crosta solida (non perfettamente rigida) e l'involucro gassoso atmosferico, si parla anche di maree terrestri e di maree atmosferiche. In questo articolo tratteremo il fenomeno delle maree marine che interessano le masse di acqua che ricoprono il nostro pianeta e rivestono molta importanza per il surf specie in oceani dove il fenomeno è accentuato.

DEFINIZIONE

Le maree (tides) sono movimenti verticali della superficie della Terra e si distinguono in:
  • Maree marine
  • Maree terrestri
  • Maree atmosferiche
    Le correnti di marea (tidal stream) sono movimenti orizzontali associati alle maree.

    Le Maree marine sono un moto periodico di ampie masse d'acqua (oceani, mari, e grandissimi laghi) che si innalzano (flusso o alta marea) e abbassano (riflusso o bassa marea) anche di 10-15 metri con frequenza giornaliera o frazione di giorno (solitamente circa 6 ore pari a un quarto di giorno lunare). L'ampiezza (detta altezza dell'onda di marea eguale al dislivello tra bassa e alta marea), frequenza e orario delle maree sono legati a fenomeni astronomici (rotazione della coppia Terra-Luna, vicinanza, inclinazione e passaggio della Luna e del Sole) e morfologici (superficie della massa d'acqua, forma della costa, differenza di profondità dei fondali, ecc.). Le maree hanno effetto anche sul livello dei fiumi che sfociano sul mare.

    L'altezza dell'onda di marea, o ampiezza di marea, è data dal dislivello tra alta e bassa marea e dipende dalle reciproche posizioni Terra-Luna-Sole: raggiunge il valore massimo quando i tre corpi celesti sono allineati sia in congiunzione sia in opposizione (sizigie: fasi di Luna nuova e di Luna piena); è al minimo quando la Luna si trova a 90° con l'allineamento Terra- Sole (quadratura: fasi di primo e ultimo quarto).
    Diversi motivi fanno sì che in alcuni litorali dello stesso mare o oceano non conoscono maree di rilievo, mentre su altri litorali anche prossimi le maree possono avere ampiezza di molto superiore a 10 metri. In Italia le maree maggiori si registrano sull'Alto Mar Adriatico con ampiezza che non supera di molto il metro. In Europa le maree maggiori si registrano sulle coste francese della Manica (per esempio in Bretagna presso Saint-Malo e su alcune coste britanniche, superando abbondantemente i 10 metri.

    Il fenomeno della risonanza della marea, molto bene documentato nella Baia di Fundy, è dovuto al fatto che l'onda di marea viene riflessa dalla costa di una baia e incontra la successiva onda di marea che arriva dall'oceano. In tal modo le due onde si sommano formando delle ampiezze di marea particolarmente forti. Il caso opposto avviene quando l'onda di marea riflessa incontra l'onda di marea sfasata (il massimo di marea incontra il minimo di marea o viceversa) rendendo minime le variazione del livello del mare.
    L'ampiezza effettiva del livello del mare dipende inoltre da fenomeni meteorologici per nulla legati alle maree, ma che ne esaltano gli effetti. In particolare si tratta degli effetti del vento (soffiando verso la costa innalza il livello del mare sui litorali, soffiando verso il largo abbassa il livello presso i litorali) nonché di differenziali di pressione atmosferica tra il mare aperto e la zona costiera.

    L'attrazione luni-solare sulla massa acquea produce in questa una deformazione periodica e regolare che in generale si manifesta col ripetersi nell'arco di 24h 50 minuti, corrispondente al giorno lunare medio, di due innalzamenti (flusso o alta marea) e due abbassamenti (riflusso o bassa marea) del livello marino. I due flussi e i due riflussi si alternano circa ogni sei ore generando due correnti di senso opposto (correnti di marea). Le maree possono essere considerate come onde estese con periodo di 12h e 25m e lunghezza d'onda pari a circa una semicirconferenza terrestre.

    Solitamente le maree hanno una frequenza legata al passaggio della luna, e dunque di circa 12 ore. In alcune parti del mondo prevale la componente Sole cosicché la frequenza è di circa 24 ore. Fenomeni simili alle onde statiche (la marea può essere considerata una onda estesa, detta onda di marea, di lunghezza eguale alla semicirconferenza terrestre e periodo di 12 ore 25 minuti) fanno sì che in alcune zone costiere oceaniche non vi sia alcuna marea (per esempio in alcuni mari dell'Europa settentrionale). Mentre solitamente gli orari delle maree variano di giorno in giorno (come la variazione dell'orario della luna) esistono posti (per esempio nell'Oceano Pacifico) nei quali le maree avvengono sempre negli stessi orari.


    L'ORIGINE DELLE MAREE

    Cenni di storia
    I cinesi credevano che le maree fossero prodotte dal respiro della Terra, di cui i mari rappresentano il sangue e le maree le pulsazioni; per i popoli nordici il grande Serpente del Mondo Jormungand, che cinge l'intera Terra e vive sul fondo degli oceani, se beve genera la bassa marea, se urina l'alta marea; Tangaroa, il dio del mare dei polinesiani, spesso rappresentato come un enorme pesce, necessita di un solo respiro al giorno, causando così l'alternarsi di flusso e riflusso delle acque.
    Nell'antichità era noto il rapporto intercorrente tra oscillazioni di marea e fasi lunari, ma una spiegazione razionale del fenomeno fu possibile solo dopo1'enunciazione della teoria newtoniana sulla gravitazione universale.
    Dopo i primi tentativi di spiegazione dello stesso Newton, il problema teorico delle maree fu affrontato da vari studiosi, tra cui Laplace, Poincaré, G H Darwin, Harris.

    Teoria Statica e Dinamica
    In prima approssimazione lo studio delle maree si può compiere quantitativamente adottando le semplificazioni della teoria Statica che suppone la Terra ricoperta uniformemente da una coltre di acqua di spessore costante e ne trascura il movimento di rotazione.
    Più aderente alla realtà è la teoria Dinamica che tiene conto della non omogeneità della massa oceanica, della forma e della profondità dei bacini, delle mutue azioni tra bacino e bacino, dei complessi effetti che riguardano gli spostamenti delle masse d'acqua sulla superficie della Terra in rotazione.
    Le due teorie ottengono gli stessi risultati per quanto riguarda i periodi delle onde di marea; per le fasi e l'ampiezza la teoria dinamica giustamente abbandona le considerazioni teoriche e ricorre all'osservazione.
    L'oscillazione di marea è determinata dalla differenza tra l'attrazione newtoniana esercitata da un astro sui punti della superficie terrestre e il centro di massa della Terra. L'attrazione esercitata sul centro di massa della Terra viene equilibrata necessariamente dalla forza centrifuga originata dal movimento di rivoluzione dei corpi in gioco attorno al centro di massa del sistema; lo stesso non è però possibile per tutti gli altri punti.
    Tale differenza di attrazione costituisce la forza di marea, che risulta direttamente proporzionale alla massa dell'astro e inversamente al cubo della distanza tra il centro dell'astro e i punti della superficie terrestre. Ciò spiega perché la Luna, nonostante abbia una massa notevolmente inferiore rispetto a quella solare, abbia, per la sua relativa vicinanza, un effetto di marea superiore di circa 2,2 volte a quello prodotto dal Sole.

    Teoria moderna delle maree
    La moderna teoria delle maree si basa sulle azioni gravitazionali esercitate sulla Terra dalla Luna e, in minor misura, dal Sole. A queste bisogna aggiungere, facendo riferimento al sistema Terra-Luna che considera la Terra e la Luna come un unico sistema ruotante intorno al Sole, una forza centrifuga che si compone con quella gravitazionale. Tale centro di massa non coincide con quello della Terra, quindi sulla superficie si ha uno squilibrio, dove prevale la forza di attrazione, nel punto P che vede la Luna allo zenit (cioè nel punto della superficie terrestre in cui la verticale dell'osservatore interseca nella Luna la sfera celeste), e uno squilibrio di segno opposto, con prevalenza della forza centrifuga, nel punto P', posto a 180° rispetto al punto P.

    L'acqua posta nel punto P, cioè rivolta verso la Luna, sotto l'influenza gravitazionale del satellite, tende a sollevarsi dal suo livello abituale; contemporaneamente, agli antipodi (punto P'), l'acqua - anche se in misura meno sensibile - è spinta verso l'esterno dalla forza centrifuga prevalente. In tal modo, si creano due creste d'alta marea nei punti P e P', e due creste di bassa marea in Q e Q', ove, oltre a tutto, la gravitazione terrestre è rafforzata da una componente della gravitazione lunare. Ovviamente, essendo l'asse terrestre e il piano di rivoluzione della Luna, inclinati rispetto al piano orbitale terrestre, il fenomeno della marea giornaliera si verificherà lungo la congiungente dei centri dei due corpi celesti.
    Poiché la Luna compie una rivoluzione completa attorno alla Terra in un mese lunare, periodo di poco inferiore a un mese solare, spostandosi in apparenza verso Est, ogni giorno passa su uno stesso meridiano con un ritardo di cinquanta minuti rispetto al giorno precedente. E' per questo che la durata di ciascuna marea (intervallo fra alta e bassa marea), non è di sei ore, valore stimato da Galileo con riferimento alla rotazione terrestre, bensì di sei ore e dodici minuti. In ogni data località la marea si ripete ogni 12 ore e 25 minuti, che è la metà dell'intervallo di tempo dopo il quale la Luna ritorna più o meno nella stessa posizione nel cielo.
    La forza di marea, sia lunare sia solare, è piuttosto piccola se confrontata con la forza gravitazionale (circa 10 elevato alla -7 volte). Gli ingenti spostamenti d'acqua si possono spiegare notando che la forza di marea non è diretta secondo la direzione di gravità e quindi può essere scomposta in due componenti, una verticale e una orizzontale. La componente verticale produce una variazione di gravità del tutto trascurabile, mentre la componente orizzontale, anche se dello stesso ordine di grandezza, è paragonabile alle altre sollecitazioni orizzontali (differenza di pressione tra acque di diversa densità, azione del vento, ecc.) ed è quindi in grado di imprimere un moto sensibile a una massa d'acqua.
    È dunque la componente orizzontale che provoca gli spostamenti orizzontali (correnti di marea) e l'accumulo e la sottrazione delle acque con le conseguenti oscillazioni di livello. La forza agisce su tutto lo strato d'acqua, relativamente sottile, cioè ugualmente a tutte le profondità.

    L'attrazione lunare risulta massima per i punti della superficie terrestre direttamente volti verso la luna, minima per quelli opposti e intermedia per il centro, mentre la forza centrifuga ha valore massimo nel punto più lontano dalla luna e minimo per il punto più vicino.
    L'azione combinata dell'azione differenziale prodotta dalla Luna e del Sole sulle particelle fluide della superficie libera del mare produce una marea risultante nota come marea lunisolare.
    Dato che i moti relativi di rivoluzione della Luna e del Sole sono molto differenti la loro posizione varia e produce maree di ampiezza differente.

    Il fenomeno che si verifica ogni mese lunare, è causato dall'entrata in gioco di un corpo celeste assai più grande del nostro pianeta, il Sole. Pertanto, anche se questa stella è a grande distanza dal nostro pianeta, essa influisce in modo determinante sul comportamento della massa d'acqua terrestre.

    Sviluppo armonico delle maree
    Volendo conoscere l'effettiva azione della forza di marea su di un punto P comunque disposto sulla superficie terrestre bisogna tenere conto dell'angolo tra la congiungente punto P-centro della Terra e la congiungente centro Terra-centro astro; è necessario inoltre considerare le variazioni di distanza nel corso del tempo tra il punto in esame, la Luna e il Sole.

    La variazione di livello di marea nel corso del tempo si può allora considerare come un fenomeno oscillante risultante dall'interazione di un gran numero di termini periodici semplici detti maree parziali, ciascuno con periodi, ampiezze e fasi costanti. Nella rappresentazione armonica delle maree l'evoluzione di livello è la somma di tante onde sinusoidali semplici. Note le costanti armoniche è possibile prevedere (previsione armonica delle maree) l'andamento di marea nel tempo per ogni luogo.

    La marea si evolve col sovrapporsi di ritmi soprattutto diurni e semidiurni dovuti agli effetti delle numerose componenti che intervengono nel fenomeno. Anche componenti a periodo più elevato possono rivestire una certa importanza come le semi-mensili, con periodo medio di 14,16 giorni quella legata all'intervallo tra le maree sizigiali, con periodo di 13,66 giorni quella denominata lunare quindicinale, relativa al tempo occorrente alla Luna per cambiare declinazione da zero al massimo e viceversa, la lunare mensile, con periodo di 27,55 giorni (mese anomalistico), legata all'ellitticità dell'orbita lunare, la solare semi-annuale, con periodo di 182,6 giorni, legata alla declinazione variabile del Sole, ecc.

    La marea complessiva deriva dall'interazione delle suddette componenti (e di numerose altre, ma di minore effetto) che conferiscono alla variazione di livello della superficie marina il caratteristico andamento ritmico con due alte e due basse maree al giorno, di ampiezza variabile con periodo di circa 14 giorni.


    PREVISIONE DELLE MAREE

    Le previsioni delle maree devono tener conto sia degli aspetti astronomici, che di quelli geografici nonché di quelli meteorologici. I più importanti sono i primi due aspetti, per i quali esistono diversi tipi di maree (nonché zone in cui il fenomeno delle maree è praticamente inesistente).

    Tavole di Marea
    L'importanza della previsione delle maree per la navigazione e per le attività marine, lo dimostrano le cosiddette Tavole di Marea, pubblicate annualmente da alcune fra le più grandi nazioni: in queste tabelle sono riportati, giorno per giorno, per un determinato numero di porti, gli elementi della marea, delle correnti di marea e le ore in cui siffatti fenomeni si verificano. L'Italia pubblica le Tavole di Marea per il Mediterraneo, il Mar Rosso e la costa della Somalia. Le misure dirette delle altezze delle maree nei porti vengono fatte su appositi strumenti detti mareometri, e mareografi quelli registratori.

    L'Ora di Porto e le Mappe Cotidali
    A causa dell'attrito col fondo e dell'attrito interno delle masse d'acqua, l'alta marea non si verifica esattamente quando la Luna culmina sul meridiano del luogo considerato, ma si può presentare con un certo ritardo, detto ora di porto, che varia da punto a punto, anche per posizioni relativamente vicine, e può raggiungere anche le 12 ore. La conoscenza di tale ritardo riveste una grande importanza ai fini del traffico portuale; a questo scopo si effettuano le previsioni delle maree e si costruiscono delle carte su cui vengono tracciate le Linee Cotidali (dall'inglese tide = marea), luogo dei punti in cui l'alta marea si verifica con lo stesso ritardo rispetto al passaggio della Luna su un meridiano prefissato, di solito Greenwich. Ogni linea è poi contraddistinta da un numero che indica appunto l'ora di porto.

    I coefficienti
    Grazie al coefficiente delle maree, surfisti, professionisti del mare e dilettanti possono farsi un'idea dell'ampiezza della marea. Questa scala è compresa tra il valore minimo 20 (acqua morta più bassa) e il valore massimo 120 (acqua viva di equinozio). Si parla di grande marea a partire da un coefficiente 95.

    La regola dei dodicesimi
    Potendo descrivere la variazione del livello dell'acqua con una curva sinusoidale, si può applicare la regola approssimativa dei dodicesimi, la quale dice (partendo da una bassa marea):
  • nel primo sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di un dodicesimo
  • nel secondo sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di due dodicesimi
  • nel terzo sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di tre dodicesimi
  • nel quarto sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di tre dodicesimi
  • nel quinto sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di due dodicesimi
  • nel sesto sesto del periodo, il livello dell'acqua sale di un dodicesimo
    I dodicesimi fanno riferimento alla differenza in metri tra i due estremi di marea.

    Come esempio si può portare un'ipotetica marea (simile a quelle riscontrate in alcune località del Canale della Manica bretone) dove tra la bassa e l'alta marea il livello del mare monta di 12 metri nel giro di circa 6 ore:
  • nella prima ora il mare sale di 1 metro
  • nella seconda ora il mare sale di 2 metri
  • nella terza ora il mare sale di 3 metri (5 cm al minuto, ovvero 1 centimetro ogni 12 secondi)
  • anche nella quarta ora il mare sale di 3 metri
  • poi attenua la velocità, salendo nella quinta ora di soli 2 metri
  • e nella sesta ora di un solo metro.

    Se la marea montante ricopre una spiaggia, si può calcolare la velocità con la quale il mare si avvicina alla costa. Minore la pendenza della spiaggia e maggiore la velocità. Non sono rari i casi di bagnanti, escursionisti o lavoratori rimasti sorpresi dalla marea montante, rischiando di annegare anche a chilometri dalla riva. Nei pressi di Mont-Saint-Michel il mare ricopre in alcune occasioni all'anno circa 10-15 chilometri di spiaggia, il che vuol dire che nei momenti centrali del ciclo (e dunque per circa due ore di seguito) il mare avanza verso la costa ad una velocità media di 3-4 km/h e, a seconda della pendenza della spiaggia, tale velocità può essere anche sensibilmente maggiore.

    Maree con frequenza di circa 12 ore
    È il tipo di marea che meglio segue le regole astronomiche semplici. È applicabile alle maree presenti nel Mar Mediterraneo, nonché sulle coste francesi, nel Canale della Manica e altri litorali europei e extraeuropei.

    La maggiore differenza tra l'alta e la bassa marea viene spiegata con il passaggio della luna, che ruota attorno alla terra con un periodo leggermente superiore alle 24 ore, cosicché il periodo principale delle maree è di circa 12 ore 25 minuti. Il ché vuol dire che per circa 6 ore il livello del mare scende, per poi risalire per altrettante ore.

    La seconda componente è legata alle fasi lunari: in prossimità delle lune nuova e piena le maree sono massime in rapporto ai quarti di luna. Questo ciclo ha dunque un periodo pari a metà del ciclo lunare e dunque circa 14 giorni.

    Una terza componente è legata all'inclinazione del sole sul piano equatoriale. Minore è l'inclinazione e maggiore l'ampiezza della marea. Ciò significa che in prossimità degli equinozi le maree sono maggiori, mentre in prossimità dei solstizi invernale e estivo le maree sono minori.

    Ulteriori componenti sono l'inclinazione della luna sul piano equatoriale, la distanza della luna e la distanza del sole, ecc.. Ciò parta in particolare ad un quarto ciclo di circa 4 anni e mezzo.

    Tenendo conto solo delle prime quattro componenti si ottiene che nell'arco di 4 anni e mezzo si osservano verso marzo, aprile, settembre e ottobre, in prossimità del plenilunio e novilunio, due volte in tali giorni, delle maree di notevolissima ampiezza, vicine ai massimi teorici detta marea sigiziale.

    Se si esclude la quarta componente, si capisce che ogni anno, nei pleniluni e noviluni prossimi agli equinozi si possono osservare le maree maggiori dell'anno detta acqua viva di equinozio.


    TIPOLOGIE DI MAREE

    Secondo l'importanza rivestita dalle molteplici componenti di marea nelle varie parti della superficie terrestre, l'andamento della marea presenta diverse configurazioni che, per semplicità, possono essere ridotte a tre tipi fondamentali:
  • Maree diurne, caratterizzate da una sola alta e bassa marea nel corso delle 24 ore;
  • Maree semidiurne, con due alte e due basse maree pressappoco di uguale ampiezza;
  • Maree miste, sempre con due alte e due basse maree ma con ampiezza diversa in base al prevalere della tendenza semidiurna o diurna.

    Le maree più frequenti sono quelle a carattere semidiurno o miste di tipo semidiurno.
    Le maree semidiurne si sviluppano sulle coste atlantiche europee, africane e dell'America Meridionale dal Venezuela al Brasile, lungo parte delle coste atlantiche nordamericane, nel golfo del Bengala e lungo la costa sud-orientale dell'Africa.
    Lungo quasi tutte le altre coste si hanno maree miste, mentre maree diurne di carattere puro si manifestano solo in poche e ristrette aree come il golfo del Tonchino, il Mar di Ohotsk, il golfo del Messico e presso la punta sud-occidentale dell'Australia.

    Le maree possono essere classificate anche in:
  • Maree sizigiali quando avvengono nei periodi di Luna Piena o Nuova
  • Maree di quadratura quando la Luna è al primo o ultimo quarto
  • Maree equinoziali e solstiziali durante gli equinozi e solstizi
  • Maree lunari e antilunari quando si verificano in direzione della Luna o in direzione opposta

    Maree sizigiali
    Ogni mese lunare, il Sole e la Luna si trovano sulla stessa congiungente (stessa longitudine) e si dice che la Luna è in congiunzione con il Sole (Terra-Luna-Sole: Fasi lunari con luna nuova); in opposizione quando la differenza di longitudine è di 180° (Luna-Terra-Sole: Fasi lunari con luna piena); in entrambi i casi si ha sovrapposizione delle due componenti e la marea risultante è nota come sizigiale. Il periodi fra opposizione e congiunzione è di 14.75 giorni. Alle sizigie, perciò, si verificano le più alte e più basse maree rispetto al quelle osservate usualmente. In questo periodo si osservano maree che hanno la massima diseguaglianza diurna.

    Maree di quadratura
    La Luna, durante il suo moto relativo di rivoluzione attorno alla terra, si verificano due istanti in cui la differenza in longitudine è di ± 90°; in questi istanti si dice che Luna e Sole sono in quadratura (Fasi lunari con primo quarto ed ultimo quarto); questa situazione si verifica ogni 14.75 giorni cosi come per il periodo delle sizigie. Alle quadrature le due azioni prodotte dalla Luna e dal Sole risultano perpendicolari fra loro con il risultato di generare maree che producono una minima diseguaglianza diurna; al primo e all'ultimo quarto si verificano le più basse alte maree e le più alte basse maree.

    Per quanto detto, alle maree sizigiali susseguono le maree di quadratura dopo un intervallo di circa 7.5 giorni. Questa successione si osserva in molti punti della Terra sebbene le ineguaglianze diurne sono differenti e tendono ad alterare questo andamento. Dalle registrazioni, inoltre, si osserva che esiste un certo ritardo (di 2-3 giorni), detta fase di marea, fra il massimo dell'alta marea sizigiale e la corrispondente congiunzione e/o opposizione. Questo ritardo è dovuto soprattutto all'inerzia del movimento che produce una reazione all'azione della forza differenziale di marea e all'attrito derivante dal movimento della parte fluido sulla superficie solida.
    Le maree sizigiali e di quadratura dovrebbero verificarsi nello stesso istante in tutti i posti della Terra dato che la posizione relativa della Luna rispetto al Sole è la stessa per tutti i punti della Terra.

    Maree equinoziali e solstiziali
    Durante i moti relativi di rivoluzione della Luna e del Sole attorno alla Terra varia sia la declinazione della Luna che quella del Sole. Si verifica allora che due volte ad ogni mese lunare la declinazione della Luna risulta uguale al quella del Sole; in questi periodi, la forza attrattiva lunisolare si sovrappone e produce una azione risultante maggiore. In particolare, esistono due istanti in cui la declinazione del Sole è nulla (equinozio di primavera 21 marzo ed equinozio di autunno 23 settembre) e due istanti in cui la declinazione è massima (solstizio di estate 21 giugno e solstizio di inverno 21 dicembre).
    Agli equinozi di marzo e settembre, quando le declinazioni sono entrambe nulle, la componente semidiurna lunisolare raggiunge la massima forza e le maree di questo periodo sono note come maree equinoziali. In questo periodo le maree sizigiali sono molto più grandi rispetto a quelle relative ad altro periodo.
    Ai solstizi di giugno e dicembre, quando le declinazione del Sole e della Luna sono entrambe massime, la componente diurna lunisolare raggiungerà il suo valore massimo generando le maree solstiziali; in questo periodo le maree diurne e le relative diseguaglianze diurne raggiungono il loro valore massimo.


    DISTRIBUZIONE DELLE MAREE

    Il fenomeno delle maree è molto complesso poiché viene modificato dalla topografia della superficie terrestre e dalle influenze meteorologiche. Nei mari aperti l'onda di marea è bassa: 25-30 cm a Honolulu, 30-50 cm all'isola Mauritius, alle Antille essa non oltrepassa i 40 centimetri d'altezza, all'Isola di S. Elena arriva ad un metro. Presso le coste, e specialmente nelle insenature, l'onda acquista invece altezze notevoli fino a raggiungere i 16 metri nel canale di Bristol, e persino 21 metri nella Baia di Fundy. Nei luoghi con fondo a dolce declivio la marea acquista un movimento orizzontale abbastanza notevole, e durante il ritiro delle acque (bassa marea) grandi estensioni di spiaggia rimangono all'asciutto: basti ricordare la laguna di Venezia ove la marea raggiunge circa 90 centimetri d'altezza. In alcuni stretti queste correnti formano dei vortici molto pericolosi per la navigazione: nello stretto di Messina furono personificati dalla Mitologia nei due mostri marini Scilla e Cariddi, tanto temuti dai naviganti.

    In prossimità delle foci dei grandi fiumi si verifica un fenomeno abbastanza caratteristico: durante l'alta marea le acque del mare, in continuo aumento, irrompono nell'estuario producendo una corrente ascendente in palese contrasto con quella del fiume. Questo fenomeno vien chiamato mascaret nei fiumi francesi, bore nel Gange, pororoca nel Rio delle Amazzoni.

    Nel Mediterraneo le oscillazioni sono modeste, dell'ordine di qualche decina di centimetri (21 cm a Marsiglia, 55 a Tunisi); fanno eccezione le maree superiori al metro, del golfo di Gabès e di alcune località dell'alto Adriatico (Trieste).

    In media l'oscillazione di marea misurata su tutta la superficie oceanica è compresa tra 1 e 2 metri.
    Le più forti escursioni di livello si hanno per l'Europa sulle coste della Bretagna (Saint-Malo, Granville e altre località) con valori medi di 10 m; maree ancora più alte si registrano sulle coste canadesi atlantiche tra la Nuova Scozia e il continente (baia di Fundy) con oltre 15 metri, dell'Argentina meridionale (Porto Gallegos) con 14 metri, ecc.


    LE CORRENTI DI MAREA

    Le correnti marine sono enormi masse d'acqua mosse da un lento moto continuo dovuto a diversi fattori. Nel caso delle maree, l'innalzamento del livello del mare in una zona e il conseguente abbassamento di un'altra di uno stesso bacino o tra bacini contigui implicano lo spostamento ritmico di ingenti masse d'acqua, che si manifesta con la formazione delle correnti di marea.
    Tra escursioni di livello e flusso di corrente si ha uno sfasamento di 1/4 di periodo; inoltre le correnti risentono degli attriti e dell'azione geostrofìca. In genere sono unidirezionali, ma possono anche presentare carattere giratorio attorno ai punti anfìdromici. La velocità di norma è dell'ordine del nodo, ma in condizioni particolari arriva a punte di 10-15 nodi.

    Le correnti marine, in generale, vengono generate da differenti fenomeni che possiamo qua brevemente riassumere nei seguenti tre punti.

    1) Le acque tendono a ristabilire l'equilibrio idrostatico turbato dalla diversità di riscaldamento solare alle diverse latitudini, che ne modifica ovviamente la temperatura, ma anche la salinità e quindi la densità.

    2) Un altro fattore che influenza le correnti marine è la rotazione terrestre, che determina i sensi di circolazione delle masse acquee. La circolazione è simmetrica nei due emisferi: dall'equatore si muovono due correnti calde, equatoriale con direzione nord e sud, dirette da Est verso Ovest e sospinte dagli alisei, le quali incontrando le coste dei continenti si flettono verso le latitudini superiori lambendole e cedendo loro man mano grandi quantità di calore che ne influenzano benevolmente il clima.
    Le loro acque progressivamente si mescolano alle masse fredde e per compensazione ritornano verso l'equatore (correnti di ritorno), lambendo altre coste continentali ed influenzandone il clima con abbassamento della temperatura media.

    3) Altri fattori che agiscono sul moto delle correnti marine sono le differenze della pressione atmosferica (l'alta pressione produce un vero e proprio abbassamento anche se minimo del livello delle acque) e, nelle vie di comunicazione tra mari aperti e mari interni, inoltre anche le differenze di densità delle acque.


    EFFETTI DELLE MAREE SU LARGA SCALA

    Le due onde di alta marea, allineate approssimativamente con la direzione della Luna, incontrano attrito nel loro moto intorno alla Terra: i continenti poi sono ostacoli non aggirabili. Si ha quindi un rallentamento della rotazione terrestre dovuto alle onde di marea.
    Questo fenomeno provoca due conseguenze importanti. In primo luogo, la durata del giorno terrestre aumenta costantemente di una piccola quantità, circa due millesimi di secondo ogni secolo.
    Su periodi di tempo molto lunghi, la crescita della durata del giorno è stata determinata da osservazioni di tipo paleontologico su alcuni antichi organismi marini, come i coralli e i microrganismi, che costituiscono gli attuali fossili o sedimenti stratificati. Notando gli strati di spessore variabile la cui variabilità è dovuta a vari fenomeni tra cui la durata del giorno e l'ampiezza delle maree, si è visto che circa 300-400 milioni di anni fa il giorno era più corto di circa il 15-20% di quello attuale, il che conferma le ultime rilevazioni effettuate sul tasso di incremento di durata del giorno terrestre.

    La seconda conseguenza dell'attrito delle maree è la variazione a lungo termine della distanza media Terra-Luna. Il motivo sta nel principio di azione-reazione: la Terra reagisce al freno delle maree lunari spingendo la Luna in avanti, e quindi provocando un allargamento graduale della sua orbita. Anche questo fenomeno, per quanto minuscolo, è oggi misurabile direttamente grazie alle rilevazioni di distanza Terra-Luna permesse dagli specchi lasciati dalle missioni Apollo sulla superficie lunare. Dopo circa vent'anni di rilevazioni si è notato che mediamente la Luna si allontana di circa un centimetro l'anno.

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