Το φαινόμενο του Πορθμού του Ευρίπου και οι παλίρροιες

ΠΑΛΙΡΡΟΙΕΣ

Έχει παρατηρηθεί, κυρίως σε στενά περάσματα θαλασσών, ισθμούς, πορθμούς αλλά και στην ανοικτή θάλασσα  η στάθμη των νερών για 6 ώρες συνέχεια να ανεβαίνει και ύστερα πάλι για 6 ώρες να κατεβαίνει. Δηλαδή κάθε 24ωρο παρατηρούνται δύο ανυψώσεις και δύο ταπεινώσεις. Η άνοδος της στάθμης του νερού ονομάζεται πλημμυρίδα, η δε κάθοδος άμπωτις. Και τα δύο φαινόμενα μαζί αποτελούν το φαινόμενο της παλίρροιας.

Το φαινόμενο της παλίρροιας προκαλείται κυρίως από τη Σελήνη. Είναι γνωστό ότι η Σελήνη είναι μεν μικρό ουράνιο σώμα, αλλά βρίσκεται πολύ κοντά στη Γη, με αποτέλεσμα να δεσμεύεται και να αναγκάζεται να κινείται γύρω σαν δορυφόρος. Επίσης, γνωρίζουμε ότι η έλξη που ο Ήλιος ασκεί πάνω στη Γη είναι τόσο έντονη ώστε να την αναγκάζει να κινείται γύρω από αυτόν σαν πλανήτης.

Εντούτοις έχει αποδειχθεί ότι η έλξη που ασκεί η Σελήνη πάνω στη Γη και συγκεκριμένα πάνω στο υγρό στοιχείο της, είναι 2,2 φορές μεγαλύτερη από την έλξη που ασκεί ο Ήλιος στο ίδιο στοιχείο. Το γεγονός αυτό οφείλεται στο ότι, ο Ήλιος μπορεί μεν να έχει 1.500.000 φορές περισσότερη μάζα από τη Σελήνη, βρίσκεται όμως σε απόσταση 375 φορές μεγαλύτερη  από την απόσταση που βρίσκεται η Σελήνη.

Με αυτό σαν δεδομένο, αν υποθέσουμε, ότι όλη η επιφάνεια της Γης ήταν αποκλειστικά υδάτινη, τότε με την επίδραση της έλξης της Σελήνης τα νερά θα μαζεύονταν περισσότερο προς το μέρος της Σελήνης και, όπως διδάσκει η Μηχανική των ρευστών, θα μαζεύονταν και στο διαμετρικά αντίθετο μέρος της Γης, όπως φαίνεται στην επόμενη

Εικόνα 1: Η δύναμη της βαρύτητας που ασκεί η Σελήνη στη Γη έχει ως αποτέλεσμα το φαινόμενο της παλίρροιας. Το πλησιέστερο προς τη Σελήνη σημείο απέχει 12.756 Κm (διάμετρος της Γης) λιγότερο από το αντιδιαμετρικό σημείο. Έτσι, οι δυνάμεις που ασκεί ο Σελήνη στα δύο αυτά σημεία και στο κέντρο της Γης είναι διαφορετικές. Η διαφορά αυτή είναι η αιτία που δημιουργεί το φαινόμενο της παλίρροιας. Στα αντιδιαμετρικά αυτά σημεία εμφανίζεται ανύψωση της στάθμης, ενώ στα σημεία που σχηματίζουν γωνία 90ο παρατηρείται η χαμηλότερη στάθμη.

Το σχήμα δηλαδή της Γης θα ήταν αρκετά ελλειψοειδές. Αν μάλιστα προς το μέρος της Σελήνης βρεθεί και ο Ήλιος (φάση Νέας Σελήνης), τότε η συνδυασμένη έλξη Ήλιου και Σελήνης θα έκανε το σχήμα της Γης περισσότερο ελλειψοειδές. Αντίθετα κατά τους τετραγωνισμούς, οπότε Σελήνη, Γη και Ήλιος σχηματίζουν ορθή γωνία (βλ. Εικόνα 2), η έλξη του Ήλιου εξουδετερώνει ένα μέρος από την έλξη της Σελήνης με αποτέλεσμα το ελλειψοειδές σχήμα να είναι λιγότερο πλατύ και με το 'εξόγκωμα' στραμμένο πάντα προς τη Σελήνη.

Εικόνα 2: Η παλιρροϊκή δύναμη έχει σχέση με τις διάφορες θέσεις των τριών ουρανίων σωμάτων. Η δύναμη αυτή είναι μεγαλύτερη, όταν τα τρία ουράνια σώματα είναι σε ευθεία και μικρότερη, όταν σχηματίζουν ορθή γωνία.

     Καθώς επομένως, η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη, δύο τεράστια κύματα που το πλάτος τους θα έπιανε τη μισή γήινη επιφάνεια θα κινούνταν έτσι ώστε να συμπληρώνουν μια πλήρη περιφορά σε κάθε διάβαση της Σελήνης πάνω από ένα συγκεκριμένο μεσημβρινό. Αν τα πράγματα ήταν τόσο απλά, θα είχαμε δύο πλημμυρίδες και δύο αμπώτιδες κάθε μια τέτοια περίοδο. Επειδή όμως και η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, το φαινόμενο αυτό για ένα συγκεκριμένο τόπο της επιφάνειάς της συμβαίνει κάθε 24 ώρες 50 πρώτα λεπτά και 30 δευτερόλεπτα.

     Στην πραγματικότητα όμως η υδάτινη επιφάνεια της Γης διακόπτεται από τις ηπείρους οι οποίες και αντιστέκονται στη σεληνιακή έλξη αλλά και αποτελούν εμπόδιο στο υποθετικό κύμα που αναφέραμε προηγουμένως. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα το παλιρροϊκό κύμα να αναγκάζεται να σταματήσει ή να κινηθεί με διαφορετικό τρόπο στο κάθε σημείο με συνέπεια να προκαλούνται ανωμαλίες στις φάσεις της παλίρροιας. Η διαμόρφωση των ακτών και του υποθαλάσσιου ανάγλυφου παίζουν ιδιαίτερα σοβαρό ρόλο, όχι μόνο στις μεταβολές των φάσεων του φαινομένου, αλλά, κυρίως στο ύψος που φθάνει το νερό κατά την πλημμυρίδα. Έτσι, στις κλειστές θάλασσες το φαινόμενο δεν είναι καθόλου έντονο και σπάνια γίνεται αντιληπτό.

Άποψη της Χαλκίδας και του πορθμού του Ευρίπου (πηγή: Google Earth))

Στις ακτές της Μεσογείου η διαφορά της στάθμης του νερού ξεπερνά τα 25 εκατοστά και σε έκτακτες περιπτώσεις φθάνει τα 45 εκ. Στις ακτές της Β. Αφρικής φθάνει το 1 μέτρο γεγονός που οφείλεται στο παλιρροϊκό ρεύμα που μπαίνει στη Μεσόγειο από τον Ατλαντικό Ωκεανό δια μέσου του πορθμού του Γιβραλτάρ. Στους Ωκεανούς το φαινόμενο είναι πολύ περισσότερο έκδηλο με μεγάλες διαφορές στη στάθμη του νερού μεταξύ πλημμυρίδας και αμπώτιδας. Στον όρμο Φούντυ του Καναδά, η διαφορά αυτή φθάνει περίπου στα 19,60 μέτρα, στο λιμάνι Καλλάγος στα 18 μέτρα ενώ στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας, στις ακτές της Μάγχης, στα 15 μέτρα. Γενικά παρατηρούνται πολύ μεγάλες ανωμαλίες από τόπο σε τόπο που οφείλονται σε τοπικά αίτια. Το φαινόμενο όμως του πορθμού του Ευρίπου, στη Χαλκίδα, παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον δεδομένου ότι αποτελεί παγκόσμια μοναδικότητα.

Η Παλίρροια του Πορθμού του Εύριπου

Το τοπωνύμιο "Εύριπος" παραπέμπει στην ορμητική φορά (εύ + ριπή) την οποία εμφανίζει στο σημείο αυτό, όπως ήδη αναφέρθηκε, η παλίρροια. Συναντάται δε και στη διεθνή βιβλιογραφία με την ονομασία euripus για να περιγράψει κάθε φυσικό αλλά και τεχνητό πορθμό ή στένωμα που παρουσιάζει ισχυρά παλιρροϊκά ρεύματα.

Ο πορθμός του Ευρίπου έχει πλάτος 39 μέτρα, μήκος 40 μέτρα και βάθος 8,5 μέτρα. Σε αυτόν παρουσιάζεται το εξής περίεργο φαινόμενο: τα νερά του κινούνται συνεχώς, ενώ ταυτόχρονα αλλάζουν φορά κινήσεως. Άλλοτε κατευθύνονται προς τον Βόρειο και άλλοτε προς τον Νότιο Ευβοϊκό.

Μετά από συστηματικές παρατηρήσεις διαπιστώθηκε ότι 22 - 23 ημέρες κάθε μήνα το ρεύμα παρουσιάζει μια κανονικότητα και αλλάζει φορά κάθε 6 ώρες περίπου, με αποτέλεσμα να συμπληρώνει τέσσερις εναλλαγές κάθε 24 ώρες και 50 λεπτά όπως ακριβώς η παλίρροια.  Από τις ημέρες του κανονικού ρεύματος 11-12 αντιστοιχούν στην περίοδο της Νέας Σελήνης και άλλες τόσες στην περίοδο της Πανσελήνου. Πολλές φορές παρουσιάζεται μια αρρυθμία, οπότε το φαινόμενο ολοκληρώνεται σε 22 ώρες και 22 λεπτά. Τις υπόλοιπες  6 ή 7 ημέρες, από τις οποίες 3 ημέρες αντιστοιχούν στην περίοδο του πρώτου και οι υπόλοιπες στην περίοδο του τελευταίου τετάρτου, το ρεύμα είναι ακανόνιστο.

Η ταχύτητα του ρεύματος είναι περισσότερο κανονική και ανέρχεται σε 5-6 μίλια την ώρα, ενώ μερικές φορές μπορεί να ανέρχεται και στα 9 μίλια την ώρα. Όταν δε το ρεύμα ενισχύεται από τους ισχυρούς βορείους ανέμους, που πνέουν κατά καιρούς στην περιοχή, η ταχύτητά του προς το Νότιο Ευβοϊκό γίνεται ακόμη μεγαλύτερη. Λέγεται, ότι στην περίπτωση αυτή θα δυσκολευόταν και ένας καρχαρίας να κολυμπήσει κατά την αντίθετη φορά.

Που οφείλεται όμως το φαινόμενο αυτό;

Σήμερα δεχόμαστε την ακόλουθη εξήγηση: το κύμα της παλίρροιας έρχεται κυρίως από τη Μεσόγειο στην Εύβοια και μπαίνει στο Νότιο και Βόρειο Ευβοϊκό με κατεύθυνση προς τον Εύριπο. Επειδή υπάρχει διαφορά στο μήκος διαδρομής από βορρά προς νότο, το κύμα που έρχεται από το νότο φθάνει στον Εύριπο 1 ώρα και 15 λεπτά νωρίτερα από το κύμα που φθάνει από το βορρά. Έτσι, οι περισσότεροι υδάτινοι όγκοι φθάνουν από τα νότια νωρίτερα, με αποτέλεσμα να ανεβάζουν τη στάθμη στο μέρος εκείνο κατά 30 ως 40 εκ., οπότε δημιουργείται το ρεύμα από τα νότια προς τα βόρεια. Μετά 6 ώρες αντιστρέφονται οι συνθήκες και έτσι η άμπωτη διαδέχεται την πλημμυρίδα, γιατί τότε στο βόρειο τμήμα έχουν συσσωρευτεί περισσότερα νερά.

Το πρόβλημα της παλίρροιας του Ευρίπου ερεύνησαν πολλοί αρχαίοι και νέοι επιστήμονες, όπως ο Αριστοτέλης, ο Πλίνιος, ο Μάνσελ και άλλοι. Την τελική εξήγηση έδωσε ο καθηγητής Δ. Αιγινήτης, που στηρίχθηκε σε πλούσιο υλικό παρατηρήσεων.

ΠΗΓΗ