Re: Maree

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Sat, 01 Sep 2012 21:17:07 +0200

Roberto Rosoni ha scritto:
> Ho le idee maledettamente confuse sulle maree.
Non sei il solo :-)
Nel frattempo hai avuto altre risposte, e potrei anche fare a meno di
aggiungerci la mia, ma dato che sull'argomento ho scritto e pensato
alquanto, mi piace risponderti a modo mio.
Hai anche ricevuto il consiglio di documentarti in giro, il che da un
lato è giustissimo, ma dall'altro soffre di una difficoltà: il
materiale che puoi trovare è tanto, di diversi livelli di
approfondimento e che tratta l'argomento da diversi punti di vista.
E' quindi facile perdercisi.

> Cominciamo. Per semplificare consideriamo solo la componente lunare e
> non la solare o di altri corpi, e trascuriamo anche fenomeni locali.
Bene: stiamo al gioco; poi ci ritorneremo.

> Anzi, immaginiamo proprio la marea più semplice, quella di un pianeta
> "waterworld" con un unico oceano che lo ricopre integralmente.
Suppongo ti riferisca al film, che io non ho visto.
Ho però letto il romanzo di Ballard, e in realtà quel mondo non era
uniformemente ricoperto d'acqua: tutt'altro...

> 1) Perché le alte maree sono due ai lati opposti? Ho pensato alla
> conservazione del momento angolare, ma non ne sono molto certo.
Qui debbo fare riferimento a una delle risposte che hai avuto.
Tommaso Russo scrive:
> In sostanza: dove la Luna e' allo Zenit, g viene diminuita
> principalmente dall'attrazione lunare; dove e' al Nadir, dalla forza
> centrifuga del sistema Terra-Luna in rotazione attorno al suo
> baricentro. Effetti eguali al primo ordine. La conservazione del
> momento angolare ovviamente c'entra ma in maniera indiretta.
A me questa spiegazione non piace.
L'attrazione lunare c'è dovunque, solo che cambia d'intensità.
La forza centrifuga la lascerei stare, adottando un sistema di
riferimento che *non ruota* ma *trasla* solidale al centro della Terra.
Comunque trovi una spiegazione più dettagliata, con alcuni conti, in
http://www.df.unipi.it/~fabri/sagredo/Q16/lez10.pdf
pag. 130 e seguenti.

Roberto Rosoni ha scritto:
> 2) L'onda di marea è di tipo trasversale, giusto?
Niente affatto.
L'acqua si alza nel punto sublunare e in quello opposto, mentre si
abbassa lungo tutta la circonferenza intermedia.
Se la Terra mostrasse sempre la stessa faccia alla Luna (se le due
velocità angolari - orbitale della Luna e di rotazione della terra -
coincidessero) non avresti onde di marea, ma solo dei rigonfiamenti e
delle depressioni fissi rispetto alla parte solida della Terra.
Ma la rotazione terrestre è più veloce, e quindi (mettendoci per un
momento in un rif. che segua la rotazione terrestre) rigonfiamenti e
depressioni dovranno girare attorno alla Terra con un periodo di circa
12 ore e mezza.
Perciò in un punto fisso l'acqua salirà e scenderà, e ci saranno delle
*correnti* che trasportano l'acqua seguendo le deformazioni della
superficie oceanica.
L'esistenza di queste correnti ha conseguenze importanti sul "timing"
delle maree nella terra real: v. dopo.

> 3) Per intuito avrei detto che l'alta marea corrisponde alla
> posizione della Luna al massimo della propria altezza sull'orizzonte e
> la bassa alle proprio sorgere e tramontare.
Così sarebbe se l'acqua non avesse inerzia né ci fossero attriti.
Invece anche in un "waterworld" il ciclo delle maree *ritarda*.

> Invece quest'estate ero sul Mar Rosso (quasi al Tropico), dove le
> maree sono abbastanza evidenti e ho la certezza che con la Luna alta
> nel cielo avevo la bassa marea. Anzi, la mattina del 17 agosto, luna
> nuova (e quindi con gravità concorde con quella del Sole) la marea,
> molto alta, è stata verso le 6 AM, quindi all'alba di Sole e Luna.
Al tempo!
A questo punto niente più "waterworld": sei tornato nel mondo reale,
che è assai più complicato.
Ancora Tommaso Russo:
> Sulla Terra, l'andamento delle maree forse assomiglia a quello del
> waterworld solo lungo il 70° parallelo sud, un po' meno in mezzo agli
> oceani, ancora meno nel Mediterraneo.
A mio parere non gli somiglia mai. A 70° sud c'è l'Antartide; forse
meglio 60°, ma non ci conterei...

Il punto è che la corrente di marea ideale è ostacolata, meglio
/spezzata/ dalle masse continentali, per cui si hano dei moti mareali
ristretti agli oceani, e a mari chiusi o quasi, come il Mare del Nord,
il Baltico, il Mediterraneo.
Poi ci sono situazioni ancora più particolari come l'Adriatico e
appunto il Mar Rosso.

Cominciamo dagli oceani, per es. l'Atlantico. La corrente di marea
dovrebbe andare da dalla costa americana a quella euro-africana o
viceversa.
Ma qui interviene un nuovo fenomeno: nel rif. solidale alla Terra
solida, un fluido in moto sente la forza di Coriolis (anche
l'atmosfera la sente, ma ora non c'interessa), che fa deviare la
corrente verso destra nell'emisfero Nord, e verso sinistra in quello
Sud.
(Confesso però che mi sono annodato, e senza scrivere qualche
equazione non riesco a giustificare il risultato che ora dico.)
Risultato: invece di avere un flusso da est a Ovest o viceversa, si ha
una circolazione antioraria nell'emisfero settentrionale e oraria in
quello meridionale.

Questo ha due effetti:
1) si formano, nel mezzo degli oceani, dei "nodi" (o "punti
amfidromici") dove la marea è nulla
2) lungo le coste la marea arriva progressivamente ritardata in senso
antiorario a Nord, ecc.
Per es. un nodo si trova circa a metà strada tra l'Irlanda e il
Labrador.
Lungo la costa africana la marea ritarda di almeno 9 ore dalla Liberia
al Marocco, sebbene la longitudine cambi poco.

Lo stesso succede nei mari chiusi, dove le maree sono meno ampie e si
formano uno o più nodi.
Per es. il Mare del Nord presenta due nodi, uno tra Rotterdam e la
costa inglese, e un altro a Nord della Frisia e a Ovest dello Jutland.
(Puoi vedere queste e altre figure in internet se cerchi "cotidal
chart".)
Non ho trovato una carta del Mar Rosso, ma ho visto che c'è un nodo
circa al centro.
Questo significa che l'alta marea fa un giro completo (in senso
antiorario) nelle 12 ore e mezza che dicevo sopra.
Ci sono dati sulla marea in varie località costiere, e ti puoi
divertire...

> Fra Gibuti e Suez [ritardano] di 5 ore
> ...
> e a Durban rispetto a Gibuti _anticipano_ di altre 4 ore e mezza:
Mmhh...
Secondo me da Suez a Gibuti c'è un progressivo ritardo.
Se guardassi la costa araba, vedresti il ritardo andando da Sud a
Nord.

Tutto questo senza contare l'effetto del Sole, che è minore ma non
piccolo (attorno a metà di quello della Luna.
Infine nei bacini chiusi e allungati possono essere importanti effetti
di risonanza, cme mi pare accada nell'Adriatico.
                                                              
 
--
Elio Fabri
Received on Sat Sep 01 2012 - 21:17:07 CEST

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