Alates eelajaloolistest aegadest on inimesed intuitiivselt teadnud, et kuu ja tõusulaine on omavahel seotud, kuid selle selgitamiseks oli vaja geeniust nagu Isaac Newton.
Selgub, et peamiselt vastutab gravitatsioon, see salapärane põhijõud, mis põhjustab tähtede sündi ja surma ning galaktikate teket. Päike tekitab maa peal ka gravitatsioonilist atraktsiooni ja see aitab kaasa ookeani loodetele. Koos aitavad päikese ja kuu gravitatsioonilised mõjud määratleda loodete tüüpe.
Kui tõusulaine on tõusulaine number üks, on oma osa Maa enda liikumistel. Maa pöörleb oma teljel ja see ketramine tekitab tsentrifugaaljõu, mis üritab kogu vett pinnalt tõrjuda, nii nagu vesi pihustub pöörleva sprinkleri peast eemale. Maa enda raskusjõud takistab vee kosmosesse lendamist.
See tsentrifugaaljõud mõjub mõõna tekitamiseks Kuu ja Päikese gravitatsioonilise tõmbega ja mõõna ajal ning see on peamine põhjus, miks paljudes kohtades Maal kogeb iga päev kahte mõõna.
Kuu mõjutab loodet rohkem kui päike
Vastavalt Newtoni gravitatsiooniseadus
F = Gm1m2/ d2
kus G on universaalne gravitatsioonikonstant.
See seadus näitab, et jõud sõltub rohkem kaugusest kui suhtelistest massidest. Päike on kuust palju massiivsem - umbes 27 miljonit korda massiivsem -, aga ka 400 korda kaugemal. Kui võrrelda gravitatsioonijõude, mida nad maa peal avaldavad, selgub, et kuu tõmbab umbes kaks korda tugevamalt kui päike.
Päikese mõju loodetele võib olla väiksem kui Kuu omal, kuid see pole kaugeltki tühine. See on kõige ilmekam, kui päike, maa ja kuu rivistuvad noore kuu ja täiskuu ajal. Täiskuu ajal on päike ja kuu maakera vastaskülgedel ning päeva kõrgeim tõusulaine ei ole nii kõrge kui tavaliselt, ehkki teine tõusulaine on veidi kõrgem.
Noorkuu ajal on päike ja kuu ritta seatud samale poole maakera ja nende gravitatsioonijõud tugevdavad üksteist. Ebatavaliselt mõõn on tuntud kui kevadine tõusulaine.
Kuu gravitatsioon koos tsentrifugaaljõuga
Maa pöörlemisel oma teljel põhjustatud tsentrifugaaljõud saab tõuke Kuu gravitatsioonist ja seda seetõttu, et maa ja kuu pöörlevad üksteise ümber.
Maa on kuust nii palju massilisem, et näib, et ainult kuu liigub, kuid tegelikult pöörlevad mõlemad kehad ümber ühise punkti, mida nimetatakse barycenter, mis asub 1068 (1719 km) miili all Maa pinnast. See loob täiendava tsentrifugaaljõu, umbes nagu kogeks väga lühikese nööriga keerlev pall.
Nende tsentrifugaaljõudude netomõju on püsiva kühmu tekitamine maakera ookeani. Kui kuud ei oleks, ei muutuks mõhk iialgi ja poleks ka loodet. Kuid on kuu ja siin on see, kuidas selle gravitatsioon mõjutab mõhku juhuslikus punktis A ketraval maal:
- Kesköö: Punkt A on Kuule suunatud ning Kuu gravitatsioonitõmbe ja tsentrifugaalse kühmu kombinatsioon tekitab mõõna.
- 6.00 ja 18.00: Punkt A on risti maa ja kuu vahelise joonega. Selle gravitatsioonijõu tavaline komponent neutraliseerib tsentrifugaalse kühmu ja tõmbab selle sisse. Punkt A kogeb mõõna.
- Keskpäev: Punkt A on Maa vastasküljel kuust. Kuu gravitatsioon on nõrgem, kuna punkt A on nüüd ühe maa läbimõõduga, mis on peaaegu 8000 miili (12 875 km). Gravitatsioonijõud ei ole piisavalt tugev, et neutraliseerida tsentrifugaalpuhm ja punkt A kogeb teist mõõna, mis on väiksem kui esimene, mis toimus keskööl.
Kuu liigub läbi taeva keskmise kiirusega 13,2 kraadi päevas, mis vastab umbes 50 minutile, nii et järgmise päeva esimene mõõna aeg saabub kell 12:50, mitte südaööd. Sel moel on mõõna ajahetk punktis A järgib kuu liikumist.
Päikese mõju ookeani loodetele
Päike mõjutab loodet, mis on analoogne Kuu omaga, ja kuigi see on poole tugevam, peab iga inimene, kes meretõusu ennustab, seda arvestama.
Kui visualiseerida loodete gravitatsiooniefekte planeeti ümbritsevate pikliku mullidena, oleks Kuu mull kaks korda pikem kui päikese oma. See pöörleb ümber Maa sama kiirusega kui kuu tiirleb ümber planeedi, samal ajal kui päikesemull jälgib maa liikumist päikese ümber.
Need mullid suhtlevad nagu segavad lained, mõnikord võimendavad üksteist ja mõnikord tühistavad üksteist.
Maa struktuur mõjutab ka ookeani loodeid
Loodete mull on idealiseerimine, sest maa ei ole täielikult veega kaetud. Sellel on maamassid, mis piiravad vett nii-öelda basseinidesse. Nagu veetassi edasi-tagasi kallutades saate aru, käitub anumas olev vesi teisiti kui piirideta vesi.
Liigutage tassi vett ühte suunda ja kogu vesi libiseb ühele küljele, seejärel liigutage seda teistpidi ja vesi libiseb tagasi. Ookeani vesi nii kolmes peamises ookeanibasseinis - Atlandi, Vaikse ookeani ja India ookeanides kui ka kõigis väiksemates - käitub Maa aksiaalse pöörlemise tõttu samamoodi.
Liikumine pole nii lihtne kui see, sest see allub ka tuulele, veesügavusele, rannajoone topograafiale ja Coriolise jõule. Mõnel Maa rannajoonel, eriti Atlandi ookeani rannikul, on kaks mõõna päevas, samas kui teistel, näiteks paljudes kohtades Vaikse ookeani rannikul, on ainult üks.
Loodete mõjud
Regulaarne mõõna ja mõõna voog avaldab sügavat mõju planeedi rannajoonele, erodeerides neid pidevalt ja muutes nende omadusi. Sete kandub taanduval loodel merele ja ladestub uuesti mõõna saabudes erinevasse kohta.
Merelised taimed ja loomad loodete piirkonnas on arenenud selle regulaarse liikumisega kohanemiseks ja sellest kasu saamiseks ning kalurid on läbi aegade pidanud oma tegevuse sellele vastavaks ajama.
Loodete liikumine tekitab tohutult energiat, mida saab muundada elektriks. Üks viis seda teha on tammiga, mis kasutab vee liikumist õhu kokkusurumiseks turbiini juhtimiseks.
Teine võimalus on seada turbiinid otse loodete tsooni, nii et taganev ja edasi liikuv vesi saaks neid keerutada, umbes nagu tuul keerutab õhuturbiine. Kuna vesi on nii palju tihedam kui õhk, võib loodeturbiin toota oluliselt rohkem energiat kui tuuleturbiin.