تتحرك مياه المحيط بشكل ثابت ومنتظم، وتجري تيارات المحيط عبر البحر كأنهار عملاقة. كما تشكل الرياح والزلازل أمواجًا عبر سطح المحيط. كذلك تتسبب قوى جاذبيتي الشمس والقمر في حركات تنتج عنها ظاهرة المد والجزر اليومي.
التيارات. يوجد نوعان من الدورات التي تسبب التيارات في المحيط. وهذان النوعان هما:
1- الدورة المنساقة بالرياح؛ وتنشأ من الحركة الدائمة للهواء.
2- الدورة الحرارية الرجعية.
تيـارات المحيـط تنشأ تيارات المحيط من قوتين: 1- فعل الرياح على المياه السطحية للمحيط. 2- الاختلافات في درجات الحرارة ونسبة الملوحة بالمياه السطحية والعميقة. وينتج عن الدورة العامة للرياح على الأرض التيارات الرئيسية، وهي التيارات العظيمة التي تحمل المياه السطحية للمحيط في نموذج دائري الشكل تقريبًا. وتسبب الرياح أيضًا ظاهرة ارتفاع المياه التي تنشأ عندما تندفع المياه القريبة من الشواطئ بعيدًا عن سواحل البحار، والتي تحل محلها المياه الباردة من أعماق المحيط. وكذلك تنشأ الدورة الحرارية الرجعية لهبوط المياه الثقيلة الباردة إلى قاع المحيط. وينتج عن ذلك التيارات الرأسية العظيمة بالمحيطات.
الدورة المنساقة بالرياح تحدث نتيجة هبوب الرياح على سطح المحيط. وتحرك الرياح المياه السطحية على هيئة تيارات. وبصفة عامة، تتحرك الرياح أفقيًّا، أي بموازاة سطح الأرض. وتؤثر الرياح بشكل أساسي في الطبقة العلوية للمياه والتي يتراوح عمقها بين 100 و 200 م فقط. ومع ذلك، فقد تمتد التيارات المنساقة بالرياح لأعماق ربما تصل إلى 1,000 م أو أكثر.
وتتحرك التيارات المنساقة بالرياح في نماذج دائرية هائلة تسمى الدَّوامات. وتتدفق الدّوامات في اتجاه عقرب الساعة في المناطق شبه الاستوائية في نصف الكرة الشمالي، وعكس اتجاه عقرب الساعة في المناطق شبه الاستوائية في نصف الكرة الجنوبي. وتؤثر ظروف عديدة في اتجاه التيارات المنساقة بالرياح وتجعلها تُشكِّل الدّوامات. وتسوق أنظمة رياح الأرض التيارات في اتجاه شرقي أو غربي. ومن الناحية الأخرى توجه القارات الرياح نحو الشمال أو الجنوب. ويسبب دوران الأرض أيضًا مسارات التيارات الدائرية. وتشمل التيارات الرئيسية المنساقة بالرياح كلا من التيارات الاستوائية، وتيار الكناري، وتيار الخليج وتيار اليابان، وتيار لبرادور، وتيار بيرو. ويسمى التيار القطبي المحيط بأنتاركتيكا (القارة القطبية الجنوبية) أيضًا الرياح الغربية الجارفة، وهو أقوى تيار في المحيط وهو الوحيد الذي يحيط بالأرض.
وفي بعض المناطق، ترتفع المياه إلى أعلى عندما تسبب الرياح اندفاع المياه السطحية والقريبة من الساحل لمسافات بعيدة عنه. فترتفع المياه العميقة الباردة التي تحتوي على كميات هائلة من المواد الغذائية إلى السطح القريب من الساحل، وتسهم المياه العميقة المرتفعة بالمواد الغذائية الضرورية لنمو الكائنات الصغيرة الشبيهة بالنباتات وازدهارها، وبها تتغذى الأسماك والحيوانات البحرية الأخرى. وتوجد في مناطق صعود المياه العميقة كميات هائلة من الأسماك، وهي في الواقع مناطق يصطاد منها نصف الإنتاج العالمي من الأسماك. وتشمل مناطق صعود المياه العميقة المهمة سواحل بيرو، وشمال غرب إفريقيا. وهناك مناطق أخرى ـ حيث تصعد المياه العميقة ـ تقع على طول خط الاستواء وحول أنتاركتيكا. وربما تسبب الرياح أيضًا هبوط المياه السطحية أو انخفاضها إلى أعماق المحيط. وتفتقر مناطق انخفاض المياه السطحية إلى المواد الغذائية، لذلك تكون مساهمتها قليلة في الحياة البحرية.
الدورة الحرارية الرجعية تيارات رأسية عظيمة تتدفق من السطح إلى قاع المحيط ثم تعود ثانية للسطح. وتنتج التيارات أساسًا من الاختلافات في درجات حرارة الماء وملوحته. وتتحرك التيارات ببطء من المناطق القطبية على امتداد قاع البحر وتعود إلى السطح، فتصبح المياه السطحية في المناطق القطبية أكثر برودة وأكثر ملوحة، وحيث إنها أبرد وأكثر ملوحة، فهذا يجعلها أثقل، فتهبط باتجاه قاع المحيط. وحينئذ تنتشر المياه القاعية الباردة ببطء باتجاه خط الاستواء ثم تنساب تدريجيًا عائدة باتجاه السطح، وتحل محل المياه السطحية التي تهبط بدورها إلى أسفل.
الأمواج
تتحرك أمواج المحيط إلى أعلى وإلى أسفل. ولا تحدث حركة أمامية أثناء سريان الأمواج عبر المياه. وتشبه حركة أمواج المحيط الموجات الناتجة عن حركة أحد طرفي حبل يكون طرفه الآخر مربوطًا في شجرة؛ فعندما يُهَزُّ الطرف الحر للحبل تسير الموجات على طوله، ولكن لا يتحرك الحبل نفسه للأمام. وعندما تصل أمواج المحيط إلى اليابسة، فإنها تبدأ في الزحف على القاع، وبعد ذلك يتحرك الماء أيضًا.
تسبب الرياح معظم أمواج المحيط، من الأمواج الصغيرة، إلى أمواج الأعاصير العملاقة المرتفعة لأكثر من 30 م. وتسبب الرياح الأمواج الانسيابية المألوفة التي نشاهدها على الشاطئ أو على سطح سفينة. ويتوقف حجم تلك الأمواج على عدة عوامل منها: سرعة الرياح، وزمن استمرار هبوبها، والمسافة التي تقطعها عبر المحيط. وبدوام استمرار هبوب الرياح على سطح البحر، تصل الأمواج إلى أكبر أحجامها، ثم تتكسر. وتسمى الأمواج المتكسرة الأمواج المزبَّدة وتعرف أيضًا بالأمواج المطوّية. وبعد توقف هبوب الرياح، تستمر الأمواج في حركتها فوق سطح المحيط، وبإمكانها أن تنتقل لمسافات كبيرة مبتعدة عن مواقع نشأتها، إذ تصبح أهدأ وأطول. وفي النهاية، تصل الأمواج إلى خط الشاطئ، حيث تتكسر وتشكل أمواجًا متكسرة.
علماء فيزياء يخصون المحيط بدراسة الأمواج والتيارات والمد والجزر. ويقوم العلماء بعملهم فوق عوامة مجهزة بأجهزة تقيس التفاعلات بين البحر والغلاف الجوي.
تغير نشاطات أمواج المحيطات شكل خط الشاطئ. فتقطع الأمواج اليابسة المنحدرة تاركة جروفًا شديدة الانحدار. وتفتت الأمواج الصخور المكشوفة مشكلة الشواطىء. وتحدد حركة الأمواج والتيارات الشواطئ، وتبني الحواجز الرملية على طول الساحل. كما تنقل الأمواج أيضًا رمال الشواطئ وتشكلها، لمسافات بعيدة، وخاصة أثناء العواصف عندما تكون الأمواج عالية وقاطعة.
وهناك نوع آخر من أمواج المحيط ينشأ عن الحركات الفجائية في قاع البحر بسبب الزلازل. وغالبًا ما تسمى الأمواج المديّة، بالرغم من أن المد والجزر لا يتسبب في نشأتها. ويطلِق العلماء على هذه الموجة الموجة البحرية الزلزالية، ويصعب رؤية هذه الموجة على سطح المحيط المفتوح حيث ترتفع حوالي 2,5 سم فقط، بينما تبلغ سرعتها حوالي 970 كم/س. وتقل سرعتها كلما اقتربت من الشاطىء، وربما تتجمع لارتفاع هائل مسببة دمارًا عظيمًا على امتداد الشاطئ. وقد دمرت الأمواج البحرية الزلزالية (التسونامي) مدنًا كبيرة وأغرقت مئات الناس. وتغزو معظم هذه الأمواج مناطق اليابسة المتاخمة للمحيط الهادئ. ولحسن الحظ، يستطيع العلماء التنبؤ بسرعة حركة هذه الأمواج ويمكنهم تحذير الناس القاطنين عبر مسارها.
المد والجزر
المد والجزر هما اتزان الصعود والهبوط المتتالي لمياه المحيط. وترتفع المياه يوميًا ببطء على طول الشاطئ لمدة ست ساعات تقريبًا ثم تنخفض مرتدة ببطء لمدة ست ساعات أخرى كذلك. ويحدث المد والجزر بشكل رئيسي بسبب تأثير قوة جاذبية القمر على الأرض. وتصل قوة الجذب ذروتها على جانب الأرض المواجه للقمر. وتشد جاذبية القمر المياه التي تقع تحتها مباشرة إلى أعلى، مُشَكِّلةً المد والجزر العالي عند تلك النقطة. وبالإضافة إلى ذلك، يؤدي دوران الأرض إلى طرد المياه بعيدًا عن سطح الأرض، مسببًا تجمع المياه بدرجة صغيرة على الجانب المعاكس للقمر. ولذلك، فإنه ينشأ ـ في كل الأوقات ـ عن قوة جاذبية القمر نتوءان يمثلان منطقتي المد والجزر العالي في المحيط.
وتؤثر جاذبية الشمس في المحيط أيضًا. ولكن المسافة بين الشمس والأرض أكبر من المسافة بين القمر والأرض. ونتيجة لذلك، تتسبب الشمس في تكوين المد والجزر لكن بارتفاعات تعادل نصف ارتفاعات المد والجزر الناتجة عن قوة جاذبية القمر تقريبًا. وتتَّحد قوى الجاذبية للشمس والقمر عندما يكون القمر هلالاً أو بدراً كاملاً. وحينئذ يزداد ارتفاع المياه في حالة المد، كما يزداد انخفاضها أيضًا في حالة الجزر عن معدلاتهما المعتادة، ويعرف ذلك بالمد والجزر الربيعي. وعندما يكون القمر في الربع الأول والثالث، يتعامد وضع الشمس مع وضع القمر، أي تكون الزاوية بينهما قائمة. ولا ترتفع أو تهبط مياه المد والجزر بالقدر المعتاد وتسمى هذه عملية المد والجزر الكامل أو المحاقي.
إعداد : أمانى إسماعيل
المصدر :
