Árapály

Az árapály jelensége a közeli égitestek egymásra gyakorolt tömegvonzása által egymáson létrehozott alakváltozások. Földi értelemben az árapály vagy régies nevén tengerjárás a tenger szintjének periodikus emelkedése (áradat vagy dagály) és süllyedése (apály), melyet a Hold és a Nap vonzásának befolyása okoz. A dagály és az apály között átlagosan 6 óra 12 perc telik el.^[1] Egy évben 705 dagály van.^[2] A tengerparti síkság apály idején szárazra, dagálykor pedig víz alá kerülő része az árapálysíkság. Az árapály energiáját árapályerőművek hasznosíthatják.

Dagály és apály

Mechanizmusa szerkesztés

Az árapály kialakulása

Az árapály jelenség miatt kialakult élőhely egy sziklás tengerparton

Az árapályjelenségben^[3] a közelsége miatt a Hold kapja a legnagyobb szerepet.^[4] A Hold vonzása a Föld felszíne felé fordított részére erősebben hat, mint annak a középpontjára, leggyengébb pedig a felszínnek az égitesttel ellentétes oldalára; így a gravitációs erők eredője a Hold felőli, és a túloldali oldalon az átlagosnál magasabb vízszintet eredményez. A középhelyzethez képesti relatív változás a négyzetesen csökkenő gravitációs potenciál miatt a Hold felőli oldalon a legnagyobb.

Szintén jelentős szerepet játszik az apály és dagály kialakulásában a Föld-Hold rendszer, közös tömegközéppontjuk körüli keringése, a NASA videoja jól szemlélteti ezt a jelenséget. Mint látható, ez a közös tömegközéppont (baricenter) a Föld belsejében van és a Hold, de a Föld is, pontosan ekörül a pont körül kering.^[5] A Föld tehát gyakorlatilag forog a baricenter körül és mint minden forgó test esetén, itt is fellép a centrifugális erő ami a forgásközéppontól távolítva, a Holddal átellenes oldalára mozgatja a vizet, kialakítva az ábrán látható alsó dagályt. A Nap is hasonló hatással van a bolygónkra, de kisebb mértékben, a Nap-Hold együttállásai generálják a legszélsőségesebb árapályjelenségeket. Az árapály erők a Föld minden tömeggel rendelkező részére hatnak, nemcsak a vízre, de a talajra és a légkörre^[6] is, ami az időjárásra van hatással.

Ciklikus jelenségek a tengerjárásban szerkesztés

Félhavi egyenlőtlenség szerkesztés

Különlegesen magas dagály – szökőár – következik be, ha a Hold és a Nap egy irányban (újhold) foglal helyet. Ilyenkor a Nap tömegvonzása erősíti a Holdnak a vízszintre gyakorolt hatását. Ez a "szökőár" természetesen nem azonos a cunamival, az angol elnevezés kifejezőbb: "spring tide". Teliholdkor és újholdkor figyelhető meg.

Csökken a vízszintek közötti különbség, amikor a két égitest iránya nagyjából derékszöget zár be, ilyenkor a Nap tömegvonzása gyengíti a Holdnak a vízszintre gyakorolt hatását: alacsonyabb a dagályszint és magasabb az apályszint. A jelenség neve vakár, angolul "neap tide". Vakár Hold első és harmadik negyedében figyelhető meg.

Havi egyenlőtlenség szerkesztés

A Hold földközelsége idején jóval nagyobb vonzást fejt ki a földi víztömegekre. A legnagyobb dagályszintek akkor fordulnak elő, amikor a Föld napközelsége idején (december) az újhold, illetve a holdtölte a Hold földközelségével esik egybe.

Deklinációs egyenlőtlenség szerkesztés

A dagálymagasságokat a Hold és a Nap pillanatnyi deklinációja is befolyásolja.

Napi egyenlőtlenség szerkesztés

Az elméleti dagálymagasság ott a legnagyobb, ahol a Hold a zenitben delel, vagyis az északi és a déli szélesség 28,5º közötti területen fordulhat elő.

Az árapállyal összefüggő jelenségek szerkesztés

A talajvíz árapálya szerkesztés

Apály Biarritz tengerparti üdülőhely strandján a Vizcayai-öbölben^[7]^[8]

Nemcsak a tengereknél és óceánoknál, hanem a földkéreg kőzeténél is megfigyelhető árapályjelenség. Ezt az elsők között bizonyították a Aggteleki-karsztban található Vass Imre-barlang kutatásakor. A környék karsztforrásainak vízhozamát folyamatosan regisztrálták, a barlang főágában az egymással szemközti falakba fúrt vasrudakkal mérték a kőzet mozgását, majd az adatokat egybevetették az árapályciklusokkal. Eredményül azt kapták, hogy az árapály miatt a kőzetből víz szorul ki, amely megnöveli a karsztforrások vízhozamát. A változás akár több száz liter/perc is lehet.

Torlóár szerkesztés

Bővebben: Torlóár (hidrológia)

A torlóár a hidrológiában az a jelenség, amikor a dagály által kiváltott hullám felhatol egy folyó medrébe. Az emelkedő dagály a vizet benyomja a folyótorkolatba, és az összeszűkülő mederbe egy vagy több hullám hatol be a folyásiránnyal szemben. Tolóár csak néhány helyen keletkezik a világon, ahol különösen magas a dagály, és egy széles öbölből egy szűk folyómederbe nyomul be a víz. Egy nagyobb tolóár a hajóforgalmat is veszélyeztetheti, a szörfösöknek azonban kihívást jelent.

Vihardagály szerkesztés

Bővebben: Vihardagály

A vihardagály a tenger felől érkező erős szél és a dagály egybeesése idején jön létre, ilyenkor a vízszint több méterrel haladhatja meg a maximális dagályszintet.

Az apály- és dagályszintek közötti különbség helyi eltérései szerkesztés

Hajók az írországi Galway kikötőjében apálykor^[9]

Az amplitúdó (szintemelkedés) összeadódásának hatására a szökőár végig szalad az óceánok felszínén. Az Atlanti-óceánon az árhullám mint egyetlen hullámtaraj halad északi irányba.

Ez az atlanti árhullám nagyjából egy nap alatt éri el Európa és Anglia partjait. További egy napra van szüksége, hogy megkerülje a Brit szigeteket. Ennek eredményeként a La Manche csatorna árhulláma és az Északi-tenger árhulláma nagyjából egy időben, a normandiai partoknál találkozik. Ekkor a dagály magassága gyakran eléri a 10, különleges esetekben a 14 métert is.

Nagyon alacsony ellenben az árapályváltozás a Földközi-tengeren és annak melléktengerein, például az Adriai-tengeren valamint a Balti-tengeren, mivel ezek a tengerek csak szűk szorosokon keresztül érintkeznek az Atlanti-óceánnal.

Az Adriai-tengeren – a hozzánk legközelebb álló tengeren – hasznos lehet ismernünk az árapály hozzávetőleges nagyságát: a különbség délről észak felé haladva nő, pl. Zadarnál nagyjából 40–60 cm közötti apály és dagályszint közötti különbség figyelhető meg, míg Velencében 120–140 cm is lehet ez a különbség. Az Adria olasz partján, ahol jellemzően homokkal borított strandok találhatók (Jesolo, Bibione) jól megfigyelhető, ahogy a tenger visszahúzódik apálykor és újra visszatér dagálykor.