Größerer Mond = Größere Gezeiten = Keine Ozeanschiffe?

In einer erdähnlichen Welt mit einem so großen Mond:

Großer Mond

Würden die größeren Gezeiten die Hochseeschifffahrt entmutigen?

Ich möchte hinzufügen, dass Schiffe auch jetzt noch regelmäßig auf die Gezeiten warten müssen, um die Durchfahrt zu ermöglichen. Als U-Boot-Fahrer befand sich der größte Teil unserer Masse unter Wasser, als wir an die Oberfläche kamen - wir fuhren absichtlich auf Gezeitenströmungen flussaufwärts, wenn wir nach Hause gingen, weil dies das Andocken erleichterte.
Tangential: Möglicherweise finden Sie den amphidromischen Punkt in Kombination mit diesem animierten GIF interessant. Gezeiten sind keine einfachen Dinge.
Ist der Mond auf dem Bild tatsächlich größer als unserer? Oder ist es nur eine Illusion ?
@TomAnderson - Nun, basierend auf dem Bild unten könnte es eine Illusion sein ... aber die Szene ist nachts, was verhindern kann oder nicht, dass der Mond eine Illusion ist ... Ich könnte das in 10 Minuten herausfinden oder so...
Wir können nicht sagen, wie groß der Mond auf dem Bild ist, da dies von der Brennweite des Objektivs abhängt, mit dem das Bild aufgenommen wurde.

Antworten (8)

Wie HDE 226868 feststellt, verursacht der Mond keine Wellen . Es verursacht Gezeiten . Ein größerer Mond, also ein massereicherer Mond, hätte eine größere Masse. Das bedeutet größere Gezeiten, da die Gravitationskraft des Mondes auf das Wasser der Erde größer wäre. (Wenn die Gesamtmasse des Mondes gleich wäre, würde ich leicht keine Änderung der Gezeiten erwarten. Gleiche Masse bedeutet gleiche Gravitationskraft.)

Würden sehr starke Gezeiten die Seeschifffahrt abschrecken? Nicht, dass ich es sehen könnte. Ein größerer Mond würde viele Küstenstädte entmutigen. Deiche/Deiche/Flutbänke/Sperrbänke müssten größer sein. Einige Bereiche, die als Häfen genutzt würden, wären nicht als Häfen nutzbar, aber dann würden sich andere Bereiche öffnen.

Auch wenn die Mondmasse konstant gehalten wird? Erhöhen Sie die Lautstärke, aber verringern Sie die Dichte. Es würde nichts mit diesen Änderungen beeinflussen, oder?
@mikhailcazi bearbeitet, um Ihren Kommentar widerzuspiegeln.
Ein größerer Mond hat möglicherweise eine etwas höhere Anziehungskraft, da seine Masse stärker verteilt wäre, sodass das weiter entfernte Material weniger Anziehungskraft und das nähere Material mehr hätte, aber der Gesamteffekt wäre meiner Meinung nach angesichts dieser Beziehung positiv ist 1/r^2 und nicht 1/r. Vermutlich aber vernachlässigbar.
@k_g Das ist sehr vernachlässigbar. Der Radius unseres heutigen Mondes beträgt etwa 1 738 km, mit einem Perigäum von 362 600 km und einem Apogäum von 405 400 km. Die Gravitationseffekte von einer Seite des Mondes im Vergleich zur anderen aus diesen Entfernungen sind sehr gering . Ich kann Symmetrie und die damit verbundenen enormen Entfernungen verwenden, um dieses Detail zu approximieren: Da das nähere Material mehr beiträgt als das weiter entfernte Material, kann ich einfach die gesamte Masse in die Mitte legen und sie als eine Massescheibe behandeln.

Höhere Gezeiten würden die Schifffahrt schwieriger machen, aber (wahrscheinlich) nicht unüberwindbar. Sicherlich wäre Flachwasserbootfahren betroffen.

Warum sage ich "nicht unüberwindbar"? Betrachten Sie die Bay of Fundy mit normalen Gezeiten von über 50 Fuß. Angeln ist weit verbreitet, obwohl es einige Herausforderungen gibt

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was glauben Sie, wie hoch diese Gezeiten sein würden? In vielen Teilen der Welt sind Gezeiten nicht besonders bedeutend. Liverpool hat jedoch einen Tidenhub von bis zu 9 m (30 Fuß) und war einst das Schifffahrtszentrum des britischen Empire und einer der größten Häfen der Welt. Es ist also durchaus möglich, einen funktionierenden Hafen mit einem Tidenhub zu haben, der viel höher ist als der heutige Weltdurchschnitt. Sofern Sie sich nicht viel größere Gezeiten als diese vorstellen, lautet die Antwort auf die Frage: Nein, größere Tidenhube würden die Seeschifffahrt nicht entmutigen .

(Der hohe Tidenhub in Liverpool ist ein Resonanzeffekt, ähnlich der Bay of Fundy, die in einigen der anderen Antworten erwähnt wurde.)

In der Tat pendelte ich (zusammen mit vielen anderen) an seiner engsten Stelle über den Fluss – der riesige Tidenhub war offensichtlich, verhinderte aber keinen regulären Fährbetrieb. Außerdem gibt es seit dem Mittelalter Fähren, sodass Sie nicht allzu viel Technik benötigen. damit es funktioniert.

Nein, aber es würde die Art und Weise ändern, wie Häfen gebaut werden. Derzeit bewirken die Gezeiten nur eine relativ geringe Höhenänderung von durchschnittlich 60 cm. Die Flut in Fundy Bay und Rance ist auf Resonanzeffekte zurückzuführen, es gibt auch Orte auf der Erde, an denen keine Gezeiten zu beobachten sind.

Wenn Sie den Abstand verringern, werden die Gezeiten höher sein. Häfen werden dann eher in der Nähe von Flüssen gebaut (unter Verwendung des Flusses als Transportmittel zum Meer) oder wenn sie gebaut werden, werden die Häfen schwimmende Pontons haben, die über Rampen zugänglich sind, um die Höhenunterschiede auszugleichen. Also überhaupt kein Problem.

Wenn Sie eine detaillierte Analyse wünschen, lösen Sie einfach die Gezeitengleichungen von Laplace . Diese sind nicht einfach zu bewerkstelligen. Wenn Sie neugierig sind, kann ich Ihnen einen Teil des Weges zu einer möglichen Antwort geben. Außerdem bin ich gespannt, was die Rechnung ergeben wird.

Achille Hui hat einen sehr hilfreichen Spoiler (normale funktionieren nicht für L EIN T E X , und nehmen zu viel Platz ein), die ich verwendet habe, um die Mathematik zu vertuschen. Klicken Sie darauf, um einige meiner Arbeiten zu zeigen, oder überspringen Sie es, um mehr zu lesen.

Klicken Sie, um Mathematik anzuzeigen EIN = 1 a cos ⁡ φ ∂ ∂ λ ( g ζ + U ) B = 1 a ∂ ∂ φ ( g ζ + U ) C = 2 Ω Sünde ⁡ φ Wir haben nun d u d t − v C + EIN = 0 d v d t + u C + B = 0 Dies führt zu Ich habe keine Ahnung, wie ich das lösen soll. Wolfram Alpha 1  könnte helfen, aber ich nicht Abo haben. Etwas da draußen wird Ihnen helfen. Wenn Sie das haben, ersetzen Sie in für  EIN ,  B  und  C  und alles einstecken  ∂ ζ ∂ t + 1 a cos ⁡ φ [ ∂ ∂ λ ( u D ) + ∂ ∂ φ ( v D cos ⁡ φ ) ] = 0 Lösen für  ζ  und genieße.

1 Einen möglichen Ansatzpunkt finden Sie hier .

Notiz:

Dies ist nur, um Sie wissen zu lassen, was die Mathematik ist. Es gibt andere Antworten, die alles andere abdecken, also habe ich beschlossen, dies so zu lassen, wie es ist, weil ich nichts anderes hinzufügen konnte.

Seltsamerweise scheint WAlpha an Ihrem System von DEs zu ersticken, aber es ist ein einfaches System erster Ordnung; Die Lösung ist u = 1 C ( [ C u ( 0 ) + B ] cos ⁡ ( C t ) + [ C v ( 0 ) − EIN ] Sünde ⁡ ( C t ) − B ) und v = 1 C ( [ C v ( 0 ) − EIN ] cos ⁡ ( C t ) − [ C u ( 0 ) + B ] Sünde ⁡ ( C t ) + EIN ) .
@DavidZ Danke; Ich werde versuchen, es auszuarbeiten. Ich war ziemlich überrascht, dass Wolfram Alpha Schwierigkeiten hatte, als ich es zum ersten Mal einsteckte.
Die Gleichungen von Laplace beschreiben eine Gezeitenwölbung in einem Ozean, der den gesamten Planeten bis zu einer einheitlichen Tiefe bedeckt. Sie sind theoretisch interessant, aber auf der realen Erde stehen alle möglichen Dinge im Weg, und das Wasser der Ozeane bewegt sich am Ende in ganz andere Richtungen als der Mond.
@ DavidK Ich habe das ordnungsgemäß zur Kenntnis genommen. Es ist die beste Annäherung, die ich finden konnte.

Es würde nicht nur die Schifffahrt stören, sondern alles andere, was für den Betrieb einer modernen Zivilisation erforderlich ist. Wenn der Mond bei seiner Entstehung so nahe an der Erde wäre, etwa zehnmal näher, wären die Gezeiten etwa tausendmal höher. Dann würden auch die Erdkruste und das Magma darunter erhebliche Gezeiten erfahren. An den Plattengrenzen würde es dann wahrscheinlich zu permanenten Flutbasaltausbrüchen in einem Ausmaß kommen, wie es zur Bildung der Sibirischen Fallen geführt hat .

Es würde die Hochseeschifffahrt nicht entmutigen, aber es würde die Zeiten, in denen dies möglich ist, selektiver machen.

Wenn Sie einen Hafen haben, der 20 m tief und bei Flut voll ist, sollten Sie mit unserem Mond bei Ebbe noch mindestens 10 m übrig haben (abhängig von den Gezeiten in diesem Bereich). Das ist genug, um große Schiffe darin zu betreiben.

Wenn Ihr Mond näher und Ihre Gezeiten größer sind, könnte Ihr 20-Meter-Hafen bei Ebbe leer sein. Dies bedeutet, dass Schiffskapitäne genauer planen müssen: Sie müssen innerhalb weniger Stunden in einen so seichten Hafen ein- und auslaufen. Verspätungen bei Fahrten würden zu großen Verzögerungen am Zielort führen, wenn man auf die nächste Flut wartet.

Die Alternative ist, dass Häfen größer gebaut werden, was sowohl Geld als auch Zeit kostet.

Mondillusion , dh ein Erntemond:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Größe ist genauso wichtig wie die Entfernung. Unser Mond befindet sich außerhalb der Roche-Grenze der Erde und wir verlieren ihn um etwa 4 cm pro Jahr. Kurz nach ihrer Entstehung wäre sie 15-mal größer erschienen als heute:

Der Mond [war] so nah, dass Gestein und Magma Gezeiten [waren]. Die Mondanziehung [war] 4000 mal größer als heute [...] Im Meer war jede Welle ein Tsunami.

Was wäre, wenn wir keinen Mond hätten? - YouTube , Discovery Channel (kurze Antwort: wir wären nicht hier )

Die Stärke der Flut ist direkt proportional zur Masse des Mondes, sie hängt jedoch mit ihr zusammen 1 r 3 des Abstands zwischen den Körpern. Auf dieser Grundlage würde ich sagen, dass die Entfernung viel wichtiger ist als die Masse. Es wäre auch möglich, einen großen, aber massearmen Mond aus weniger dichten Materialien zu haben.
@ Jim2B Die Stärke des Gravitationsfeldes hängt damit zusammen 1 / r 2 . Woher kommt der zusätzliche Faktor von 1 / r komme aus?
@DavidRicherby Ein einheitliches Gravitationsfeld würde keine Gezeiten erzeugen; Es ist die Änderung des Mondfeldes von einer Seite der Erde zur anderen, die Gezeitenkräfte verursacht. Also müssen wir nicht hinsehen 1 / r 2 , aber bei d d r ( 1 / r 2 ) , die proportional zu ist 1 / r 3 .
Größerer Mond = Größere Gezeiten = Keine Ozeanschiffe?
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