Bibavica (plimovanje): definicija, vzroki in vplivi na obalo
Plimovanje je periodično dviganje in spuščanje gladine Zemljinih oceanov, ki ga povzroča predvsem gravitacijski vpliv Lune na oceane. Plimovanje povzroča spremembe v globini morskih voda in voda v ustjih rek. Plimovanje povzroča tudi nihajoče tokove, ki so znani kot plimski tokovi (t.i. "rip tides"). To pomeni, da je sposobnost napovedovanja plimovanja pomembna za obalno plovbo. Pas morske obale, ki je ob plimovanju pod vodo in izpostavljen ob odlivu, imenovan medplimski pas, je pomemben ekološki produkt oceanskega plimovanja.
Vzroki plimovanja
Plimovanje nastane zaradi kombinacije gravitacijskih sil Lune in Sonca ter centrifugalne sile, ki se pojavi zaradi vrtenja Zemlje–Luna sistema. Gravitacijska privlačnost Lune potegne vode proti strani, ki je obrnjena proti Luni, hkrati pa zaradi gibanja sistema nastane še izboklina na nasprotni strani Zemlje. Sončev vpliv je manjši kot Lunini, vendar pomembno spreminja skupni učinek, kadar sta Sonce in Luna poravnana ali postavljena v pravokotni položaj glede na Zemljo.
Vrste in velikost plimovanja
Običajno ločimo tri osnovne tipe plimovanja:
- Semidiurnalno – dvakrat na dan sta približno dve visokozgornji plimi in dve nizki plimi (pogosto v zmernih širinah).
- Diurnalno – en visok in en nizek dogodek v približno 24 urah (pogosteje v nižjih širinah).
- Mešano – kombinacija obeh, kjer so ena ali več plim višje od drugih (veliko obal po svetu).
Višina plimovanja se nekoliko spreminja glede na faze Lune. Ob novi luni in polni luni je plimovanje višje, ker se Sončeva plimska sila pridruži Lunini. To se imenuje spomladanska plima (spring tide). Ko sta Luna in Sonce v približno pravokotni legi (prva in tretja četrt lune), se njuna delovna učinka delno izničita in nastane nižja plima, pogosto imenovana mrzla plima (neap tide).
Velikost plime (t.i. tidal range) močno vpliva tudi oblika obale in dno morja. V ozkih zalivih ali na konicah zalivov se plimovanje lahko znatno ojača zaradi resonančnih učinkov (primer: zaliv Fundy ima izredno velik tidal range).
Plimski tokovi in razlike z "rip currents"
Plimovanje ustvarja močne obodne in obalne tokove, ki spreminjajo smer in hitrost glede na fazo plime. Včasih se pojavljajo hitri usmerjeni tokovi, ki lahko odnašajo kopno vodno maso proti odprtemu morju ali obratno. V angleščini se izraz "rip tide" včasih uporablja zmedeno; tehnično je plimski tok tide-driven current, medtem ko je rip current izraz za ozek, močan odtekan tok blizu plaže, ki ga običajno povzročijo valovi in topografija dna. V obeh primerih so takšni tokovi nevarni za kopalce in zahtevajo previdnost pri obalnih dejavnostih.
Vplivi na obalo in ekosisteme
Medplimski pas ustvarja raznolike življenjske prostore: muljaste ravnice, skalne plitve, mangrove in solne močvirje. Ti ekosistemi so bogati z organizmi, prilagojenimi na izmenične razmere – menjavanje poplav in izpostavljenosti zraku. Plimovanje vpliva na:
- erozijo in nalaganje sedimentov ter oblikovanje obalnih ravnin in pečin;
- salinitetne razmere v estuarjih in rekah (pri priplavljanju slane vode v rečna ušesa);
- življenjske cikle mnogih morskih vrst, kot so ribolovni migracijski vzorci, reprodukcija in hranjenje v medplimskih pasovih;
- dostopnost pristanišč, plovbe in ribolova, ki zahteva poznavanje urnikov plime;
- možnost izrabe energije plime z elektrarnami (prenosne turbinne naprave, plimne pregrade) v primerih z velikim tidal range.
Plimovanje in tveganja za človeka
Poleg koristnih učinkov plimovanje povečuje tveganje za poplave, kadar se visoka plima ujame s hudim viharjem ali storm surge. Obalne skupnosti morajo upoštevati tide pri načrtovanju obalnih obramb, evakuacij in infrastrukture. Poznavanje urnikov plimovanja je tudi ključno za varno kopanje, potapljanje in plovbo.
Napovedovanje plimovanja
Plimovanje je dobro napovedljivo zaradi periodičnosti nebesnih položajev. Napovedi upoštevajo položaje Lune in Sonca, lokacijo obale, topografijo dna in lokalne resonančne učinke. Zaradi tega so danes urniki plim objavljeni za večino obal sveta in so koristno orodje za ribiče, pomorščake, obalne upravitelje in obiskovalce plaž.
Plimovanje je torej složen, a dobro razumljen pojav, ki oblikuje obale, vpliva na ekosisteme in ima pomembne praktične posledice za človeka in gospodarstvo.


Zaliv Fundy ob plimi


Zaliv Fundy ob plimi


Shema plimovanja, ki prikazuje (pretirane) visoke plime.
Dve plimi na dan
V večini krajev sta dve plimi na dan. Vsak od njiju ima najvišjo točko (plima) in najnižjo točko (oseka). Govorimo o "poplavi", ki prihaja ob plimi, in "odlivu", ki odhaja ob oseki.
Obdobje plimovanja je približno 12 ur in 25,2 minute, to je natanko polovica luninega dneva plimovanja.
Luna kroži okoli Zemlje v isti smeri, kot se Zemlja vrti okoli svoje osi, zato potrebuje nekaj več kot en dan - približno 24 ur in 50 minut, da se vrne na isto mesto na nebu. V tem času je enkrat prešla čez glavo in enkrat pod noge, zato je v mnogih krajih obdobje najmočnejšega plimovanja zgoraj omenjenih približno 12 ur in 25 minut. To je podobno, kot če minutna ročica na uri prečka urno ročico ob 12:00 in nato ponovno ob približno 1:05½ (in ne ob 1:00).
Ker gravitacijsko polje z razdaljo slabi, deluje Lunina gravitacija na strani Zemlje, ki je obrnjena proti Luni, nekoliko močneje, na nasprotni strani pa nekoliko šibkeje. Luna tako Zemljo rahlo "raztegne" vzdolž črte, ki povezuje obe telesi. Trdna Zemlja se nekoliko deformira, vendar se voda v oceanu, ki je tekoča, zaradi plimovanja veliko bolj premika, zlasti v vodoravni smeri. Zaradi vrtenja Zemlje se velikost in smer plimske sile na posamezni točki Zemljine površine nenehno spreminjata; čeprav ocean nikoli ne doseže ravnovesja - nikoli ni časa, da bi tekočina "dohitela" stanje, ki bi ga sčasoma dosegla, če bi bila plimska sila stalna - spreminjajoča se plimska sila vseeno povzroča ritmično spreminjanje višine morske površine.
Na plimovanje vplivajo tudi druge stvari, kot sta atmosferski tlak in gravitacija Sonca, vendar so v večini krajev ti dejavniki veliko manjši kot gravitacija Lune.
Sorodne strani
- Akvakultura
- Energija plimovanja
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je plimovanje?
O: Plimovanje je občasno dviganje in spuščanje zemeljske oceanske površine, ki ga povzroča predvsem gravitacijski privlak Lune, ki deluje na oceane.
V: Kakšne spremembe v globini morskih voda in voda v ustju rek povzroča plimovanje?
O: Plimovanje povzroča spremembe v globini morskih voda in voda v ustjih rek.
V: Kaj so plimski tokovi?
O: Plimski tokovi so nihajoči tokovi, znani kot plimovanje.
V: Zakaj je za obalno plovbo pomembno predvideti plimovanje?
O: Napovedovanje plimovanja je pomembno za obalno plovbo, ker lahko vpliva na globino vode in plimovanje.
V: Kaj je medplimski pas?
O: Medplimski pas je pas morske obale, ki je ob plimi pod vodo, ob oseki pa je izpostavljen.
V: Zakaj je medplimski pas pomemben ekološki produkt oceanskega plimovanja?
O: Medplimski pas je pomemben ekološki produkt oceanskega plimovanja, ker je življenjski prostor za številne različne vrste rastlin in živali.
V: Kako se višina plimovanja spreminja glede na faze Lune?
O: Višina plimovanja se nekoliko spreminja glede na faze Lune. Ob novi luni in polni luni je plimovanje višje, ker se Sončeva plimska sila pridruži Lunini. To se imenuje "spomladanska plima".