Wie sehr kann die Form der Ozeane die Gezeiten beeinflussen (auf meinem erdähnlichen Planeten)?

Ich war besorgt über die Wirkung von Gezeitenkräften auf meinen erdähnlichen Mond (0,7 Erdmassen und 0,88 Erdradien), insbesondere angesichts der Masse der Primärmasse (3 Jupiter, 1,04 Jupiterradien, in einer Entfernung von 1003917 km). wären Hunderte Meter hohe oder sogar kilometrische Wellen, die erdähnliche Ozeane annehmen. Kürzlich habe ich jedoch erfahren, dass es neben den beteiligten Massen und der Schwerkraft mehrere Faktoren gibt, die die Gezeiten beeinflussen können, wobei der wichtigste Faktor die Form und Topologie der Ozeane ist.

Meine Hauptfragen sind: Wie stark beeinflusst die Form eines Ozeans auf einem erdähnlichen Planeten tatsächlich die effektive Höhe/Stärke der Gezeiten? Könnte es die Gezeiten mit Anstiegen von Dutzenden von Metern statt Hunderten besser beherrschbar machen?

Und um eine Idee zu bewerten, die ich bereits hatte, was wäre, wenn die Ozeane meiner Welt nicht so zusammenhängend wären wie die der Erde? Was wäre, wenn sie stärker miteinander verbundenen Meeren ähneln und eher der Topographie Südaustraliens, der Karibik oder Melanesiens ähneln? Sie wären im Durchschnitt auch flacher (ca. 2 km), würde das helfen?

Wie hier dargestellt:

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* Beachten Sie, dass der Mond nicht richtig gezeitenfest ist, er befindet sich in einer 5/2-Spin-Umlaufbahnresonanz.

Antworten (3)

  • Der „astronomische“ Tidenhub auf der Erde, d. h. der Tidenhub in der Mitte eines fiktiven Ozeans, der die Welt umspannt, beträgt etwa 0,6 Meter (2 Fuß).

  • In Küstennähe wird dies natürlich durch abnehmende Tiefe verstärkt, so dass der „Standard“-Tidenhub an der Küste etwa 1 bis 1,2 Meter (3 oder 4 Fuß) beträgt.

    • Beachten Sie, dass an den meisten Orten an der Küste des Ozeans der Tidenhub viel größer ist als das, was die astronomischen Berechnungen Ihnen geben.
  • Die tatsächliche Gezeitenamplitude an verschiedenen Küsten variiert zwischen knapp null (z. B. im größten Teil des Mittelmeers und des Schwarzen Meeres) bis zu etwa 16 Metern (52 Fuß).

    • Aber zum Beispiel gibt es im vermeintlich gezeitenlosen Mittelmeer Orte wie den Golf von Sidre (bekannt als Syrtis Major in den Tagen des Römischen Reiches) oder den Hafen von Gabes, wo die Gezeiten sehr stark ausgeprägt sind, mit einem Tidenhub von etwa 2 Metern (6 oder 7 Fuß), während an den meisten Orten in diesem Meer der Tidenhub weniger als einen halben Meter oder einen Fuß beträgt.

Zur Veranschaulichung ist hier eine Karte des Tidenhubs auf der Erde, die nur die Gezeitenkraft des Mondes berücksichtigt :

Die Gezeitenkomponente M2.

(Karte erstellt von der (Vereinigten Staaten) National Aeronautics and Space Administration. Gemeinfrei. Verfügbar auf Wikimedia .)

Das ist eine Reise. Ich hatte keine Ahnung, dass die Kraft des Mondes so heterogen ist. Dazu muss ich noch mehr lesen.
Vielen Dank für Ihre Antwort, aber was ich wirklich gerne wissen würde, ist, wie stark die Fläche und Tiefe des Beckens die Höhe der Gezeiten beeinflussen.
@JuimyTheHyena: Wenn Sie nur nach der möglichen Größenordnung suchen, einige der größten Gezeiten - 50 ft/15 m - befinden sich in der kanadischen Bay of Fundy: bayoffundytourism.com/worlds-highest-tides , die sich seltsamerweise nicht in einem befindet Gebiet mit besonders hohen Gezeiten auf dieser NASA-Karte. Die Form des Meeresbodens und der Küste hat also viel mit dem Tidenhub zu tun. Für exakte Berechnungen bräuchten Sie wahrscheinlich ein Hydrodynamikprogramm.
@Willk: Die Gezeitenkraft variiert überhaupt nicht. Die örtlichen Gegebenheiten beeinflussen den Tidenhub.
@JuimyTheHyena: Sagt die Antwort nicht, dass der tatsächliche Tidenhub, wie er an verschiedenen Punkten an der Küste beobachtet wird, zwischen etwa null und 15 Metern variiert, während die theoretische Tidenamplitude in einem einheitlichen Ozean etwa 0,6 Meter beträgt? So stark können lokale Faktoren die Gezeiten beeinflussen – von ihrer unbedeutenden bis hin zu ihrer massiven Verstärkung. (Die Fläche und Tiefe des Beckens zählen nur, wenn sie sehr klein sind; wenn das Becken ziemlich groß und ziemlich tief ist, dann ist die Form des Beckens viel wichtiger.)
AlexP Oh ... Ich habe es falsch verstanden, mein Fehler. Wie stark beeinflusst die Form also die Tidenhöhe? Was sind die optimalen Formen, um die Gezeiten zu verringern?
Hydrodynamische Person hier. Lokale Faktoren sind bei der Berechnung von Gezeiten und Küstenströmungen sehr wichtig. Die Küstenform, die zugrunde liegende Bathymetrie und sogar der Windholwert (Wasserstrecke, über die der Wind ohne Land-/Reibungsunterbrechung fließen muss) spielen alle eine dominierende Rolle bei der Berechnung der örtlichen Bedingungen. Leider kann man nicht sagen, dass alle trichterförmigen versunkenen Täler immer Flut verursachen, wenn die lokale Strömung und der Wind diese Bedingung nicht verstärken. Es ist ein sehr komplexes Szenario von Faktoren, die konvergieren und divergieren und die endgültige „Flut“ erzeugen, die Sie erleben.
+1. Ein gutes Beispiel, von dem aus man rückwärts arbeiten kann, ist der Blick auf die "Bay of Fundy" mit einigen der höchsten Gezeiten. Sehen Sie sich die Formcharakteristik an und schauen Sie sich dann andere Regionen der Welt mit übereinstimmenden Talformen an und untersuchen Sie, warum diese übereinstimmenden Formen nicht die gleichen Fluten zurückgeben! Schauen Sie sich dann andere Regionen mit Hochwasser an, die unterschiedliche Formmerkmale aufweisen, und schauen Sie sich ihre ähnlichen, aber unterschiedlichen Gegenstücke an. Es ist nicht für alle Situationen derselbe Grund ... es bedeutet Arbeit für Sie, aber ich kenne kein einfaches zusammenfassendes Wiki, das alles in einem einfachen Venn-Diagramm darstellt :)
@EveryBitHelps: Sind die Kommentare für mich oder für den ursprünglichen Verfasser der Frage bestimmt? (Ohne @-Tag werden sie nur für meine Aufmerksamkeit angezeigt.)
@JuimyTheHyena. Frühere Kommentare, die für das OP bestimmt waren Nachdem ich die Kommentare gepostet hatte, wurde mir klar, dass dies eine der Antworten war ...
EveryBitHelps Oh wow... hmmm danke für die umfassenden Informationen, sehr geschätzt wow... es gibt wirklich eine Menge Faktoren zu berücksichtigen, hmmm.
@JuimyTheHyena: Aber das Gute daran ist, dass Sie (abhängig vom technischen Niveau Ihres Planeten) viele Details per Hand winken können. Wenn sie zB kein gutes Sonar haben, um Karten des Meeresbodens zu erstellen, wissen sie vielleicht nicht, warum ihre örtliche Bucht von Unfundy (sorry, konnte nicht widerstehen :-)) diese wirklich hohen Gezeiten hat.
jamesqf Ähm ... sie sollen sehr nahe daran sein, eine interplanetare Zivilisation zu sein
@JuimyTheHyena Wir waren auf dem Mond und haben Roboter auf dem Mars gelandet, aber wir haben immer noch keine vollständige Karte des Meeresbodens.

Die Gezeiten werden also nicht nur vom Planeten beeinflusst, sondern auch von jedem Stern, den dieser Planet umkreist. Sie müssen wissen, wie groß dieser ist und welchen Gezeiteneffekt er hat, um Ihr tatsächliches Gezeitenregime abzuschätzen. Es ist besser, sich die Gezeiten als riesige stehende Wellen vorzustellen, durch die sich die Welt bewegt, für die Sie rechnen, und nicht das Wasser, das sich um die Welt bewegt. In der Regel ist der Tidenhub von tieferen und/oder kleineren Gewässern geringer als der von größeren/flacheren Becken. Eine Welt mit tiefen Seen wird im Vergleich zu einer Welt mit weiten flachen Meeren sehr geringe Gezeitenschwankungen auf diesen Gewässern aufweisen. Lokale Schwankungen, dh Gezeiten in Buchten, werden durch äußerst komplexe Wechselwirkungen zwischen der Größe und Form der Bucht und ihrer Entfernung vom nächsten amphidromen Punkt bestimmt. Artifexian hat hier ein gutes, wenn auch recht einfaches Video über Gezeiten, das planetarische Tidenhubs und die Faktoren skizziert, die die lokalen Ranges beeinflussen.

Sie müssen auch die Auswirkung der Rotationsgeschwindigkeit auf die Tiefenunterschiede zwischen äquatorialen und polaren Ozeanen berücksichtigen.

Die relativen Entfernungen und Positionen von Sonne, Mond und Erde wirken sich alle auf die Größe und das Ausmaß der beiden Gezeitenausbuchtungen der Erde aus. In kleinerem Maßstab kann die Stärke der Gezeiten stark von der Form der Küstenlinie beeinflusst werden. Die Verzerrung von Wasser und Erde, die wir als „Gezeitenwölbung“ bezeichnen, ist das Ergebnis der Verformung von Erd- und Wassermaterialien an verschiedenen Orten der Erde als Reaktion auf die kombinierten Gravitationseffekte von Mond und Sonne. Da die Erdoberfläche nicht einheitlich ist, folgen die Gezeiten nicht überall denselben Mustern. Die Form einer Meeresküste und die Form des Meeresbodens machen beide einen Unterschied in der Reichweite und Häufigkeit der Gezeiten. In einem begrenzten Gebiet, wie z. B. einer engen, felsigen Bucht oder Bucht, kann der Tidenhub viele Meter betragen. Die niedrigsten Gezeiten finden sich in geschlossenen Meeren wie dem Mittelmeer oder der Ostsee. Sie erheben sich etwa 30 Zentimeter (etwa einen Fuß). Der größte Tidenhub findet sich in der Bay of Fundy, Kanada. Dort steigen und fallen die Gezeiten fast 17 Meter (56 Fuß).

Obwohl es ziemlich interessant ist und der Punkt über die Form des Meeresbodens gut beobachtet wird, beantwortet dies nicht die Einzelheiten der Frage. Sie wissen, dass dies eine Seite für die Erschaffung fiktiver Welten ist, richtig?