La definizione di Marea sigizia
La Marea sigizia è l’innalzamento e l’abbassamento temporanei delle acque terrestri per l’attrazione di Sole e Luna. Se in una zona del globo l’acqua si innalza, necessariamente da un’altra parte di abbassa.
Più precisamente la Marea Sigiziale è il momento di massima e minima marea che si ha durante l’allineamento Terra, Luna e Sole, cioè nei pleniluni e noviluni.
L’effetto dei corpi celesti sulla Marea
L’innalzamento e l’abbassamento temporanei delle acque terrestri si devono
all’attrazione lunare e solare.
La forza di attrazione lunare è maggiore della forza di attrazione solare.
La forza di Marea del Sole è solo il 46% di quella della Luna.
Tutti gli altri corpi celesti, partendo dai pianeti più vicini fino alle galassie più vicine, sono irrilevanti.
L’effetto della massa di Sole e Luna sulla Marea
La massa del Sole è 2,7 x 10 alla 7° volte maggiore della massa della Luna, ma il Sole è 390 volte più distante della Luna.
La distanza di Luna e Sole e l’ampiezza di Marea
La differenza massima della distanza Terra – Luna tra il punto più lontano e il punto più vicino è del 10,4%.
La distanza Terra – Sole è invece più costante, infatti: la differenza tra perielio ed afelio è di solo il 3,4%.
L’inclinazione solare e l’ampiezza di Marea
L’ampiezza della Marea è maggiore quando minore è l’inclinazione solare.
L’inclinazione solare è minima negli Equinozi, mentre nei Solstizi ha inclinazione massima.
Per cui il 21 marzo e il 21 settembre in combinazione con Noviluni e Pleniluni le Maree sono massime.
La Marea è una risultante di forze
La Marea è la risultante della massa del Sole e della Luna e della distanza e quindi dell’orbita della Terra e della Luna.
L’intensità della forza di Marea è solo un decimilionesimo della forza di gravità, ma agisce su un’enorme massa d’acqua.
La Marea collegata alla fase lunare si dice Marea Sigizia. La Marea Sigizia si ripete nel tempo, seguendo il giorno siderale.
Il Giorno Siderale o Sidereo
Il tempo necessario perchè la Terra faccia esattamente una rotazione su sè stessa è il giorno siderale.
Il giorno siderale è il tempo impiegato affinché un meridiano terrestre torni nella stessa posizione rispetto alle stelle lontane.
Il giorno siderale non ha come riferimento riferimento il sole ma una qualsiasi altra stella.
Nel giorno sidereo è come se la Terra ruotasse ma restando ferma in un punto.
Il giorno siderale dura 23h56’04” quindi 3’56” meno del giorno solare.
Il Giorno Solare
Il giorno solare ha come suo riferimento il Sole.
Il giorno solare è il tempo che lo stesso meridiano terrestre impiega per tornare nella stessa posizione rispetto alle Sole.
Il giorno solare dura 24h00’00” quindi 3’56” più del giorno sidereo.
La differenza si spiega col fatto che mentre la Terra ruota, si muove lungo la sua orbita.
L’angolo del meridiano di riferimento con il Sole non è ancora stato raggiunto, e per raggiungerlo necessitano ancora 3’56”.
L’ambiguità della parola giorno
La parola giorno che usiamo per spiegare il giorno siderale e il giorno solare è ambigua, non ci aiuta a capire il fenomeno celeste. Da sempre ci sentiamo dire che il giorno è il tempo in cui la Terra o qualsiasi altro corpo celeste gira compiutamente attorno a se stesso. Invece il giorno è il tempo necessario per cui un meridiano si ritrova faccia a faccia con un altro corpo celeste.
L’intervallo di Marea
L’intervallo di Marea è il tempo tra due alte maree o due basse maree.
L’intervallo di Marea dura 12h25′.
12h25′ è la metà di 24 ore e 56 minuti.
24 ore e 56 minuti è il tempo che impiega la Luna a compiere due passaggi successivi sullo stesso meridiano terrestre.
Perchè il giorno successivo la marea compare 56 minuti in ritardo?
La Terra impiega 24 ore a ruotare su di sè, ma la Luna nel frattempo si sposta lungo la sua orbita attorno alla Terra, e quindi la Terra deve ancora fare circa un ventiquattresimo di giro, per riagguantare come il giorno innanzi la Luna.
La marea ritarda 56 minuti a comparire, per la stessa ragione per cui il giorno solare è più lungo di quello siderale.
Questo spiega la necessità delle tabelle di maree, infatti gli orari di marea cambiano continuamente, anzi ritardano di continuo.
Il movimento delle acque della Marea Sigizia
La Marea Sigizia è l’innalzamento e l’abbassamento del mare, anche di più metri con frequenza giornaliera solitamente di sei ore dovuto alla Luna che attrae e rilascia le acque terrestri.
Nei cambi di Marea l’acqua sale o scende lentamente, ma nella fase centrale sale e scende fortemente.
Nella prima ora l’acqua sale di 1/12, nella seconda ora di 2/12 e nella 3° e 4° ore 3/12 ciascun ora, nella 5° ora di 2/12 e nella sesta ora solo di 1/12. Nella settima ora scende di di 1/12, nell’ottava ora di 2/12 e nella 9° e 10° ore
3/12 ciascun ora, nella 11° ora di 2/12 e nella dodicesima ora solo di 1/12. Quindi in ciclo si ripete.
In sintesi, in una Marea Sigizia le prime sei ore l’acqua sale e le successive sei scende.
E’ così possibile prevedere in modo abbastanza attendibile, per ogni località marina, l’andamento delle maree che viene raccolto nelle cosidette tavole di Marea.
L’onda di Marea
La Marea Sigizia è l’innalzamento e l’abbassamento del mare costituiscono l’onda di Marea, cioè il dislivello tra alta e bassa Marea.
Il dislivello di marea dipende dalla posizione nell’orbita dei tre attori: Terra, Luna e Sole, gli effetti di attrazione si possono sommare oppure annullare.
L’onda della marea si propaga lungo la circonferenza terrestre alla velocità di circa 1 km/s, incontrando la crosta terrestre crea un attrito che rallenta impercettibilmente la rotazione terrestre di 2 millisecondi/secolo e allontana la Luna di 3.8 cm/anno.
Se la Terra fosse una sfera perfetta ferma rivestita completamente dai mari si formerebbe una pendenza di soli 5.5 cm su 1000 km, quindi non più di mezzo metro da una parte all’altra del globo, per cui per avere maree che superano i 10 metri interviene la conformazione irregolare della crosta terrestre, l’effetto Coriolis dovuto alla rotazione, la pressione atmosferica, i venti.
Per finire, se ci pesassimo nel momento di alta marea forse perderemo qualche decina di grammi: provare per credere.
L’onda di Marea nel plenilunio e nel novilunio
Il plenilunio è la Luna piena e il novilunio è la assenza della Luna di notte.
Durante il plenilunio e il novilunio Terra, Luna e Sole sono in congiunzione, cioè si trovano sullo stesso asse.
Quando Luna e Sole sono in congiunzione con la Terra, l’attrazione da loro esercitata sugli oceani terrestri è massima e la Marea è molto ampia.
Viceversa nelle fasi lunari intermedie, cioè 7 giorni dopo il plenilunio e nel novilunio la Marea risulta poco ampia.
Il mese lunare sinodico dura 29 gg e 12 h, è il tempo che intercorre fra due alte maree o due basse marea
Gli altri pianeti e l’ampiezza di Marea
Gli altri pianeti del sistema solare sono troppo piccoli e distanti per esercitare una reale influenza sulle Maree.
Fattori meteorologici, atmosferici e geografici nell’ampiezza di Marea
Il Vento può favorire o contrastare una marea, la pressione atmosferica bassa favorisce l’arrivo di acqua, mentre la pressione atmosferica alta la contrasta.
Ma anche la geografia: profondità dei fondali, conformazione delle coste, estuari di fiumi.
In talune zone due Maree si possono scontrare e l’effetto si può sommare o annullare.
Le Tavole di Marea
Le Tavole di Marea sono previsioni abbastanza attendibili della marea di ogni luogo sul mare.
Nella tavola di Marea specifica per ogni litorale si indica l’orario previsto e il livello del mare in centimetri delle due alte maree e delle due basse maree.
Le Tavole di Marea sono usate dai naviganti ma soprattutto dai pescatori.