Wetenschap
Deze vereenvoudigde kaart illustreert hoe de maanknoopcyclus de effecten van zeespiegelstijging in Miami onderdrukt en versterkt. Het basismodel gaat uit van een constante lineaire stijging van de zeespiegel, dus het geeft niet de verwachte versnelling van de zeespiegelstijging weer. Krediet:Brian McNoldy, CC BY-ND
Er komt een "supervolle maan" op 27 april, 2021, en kuststeden als Miami weten dat dat maar één ding betekent:een verhoogd risico op overstromingen.
Uitzonderlijk hoogwater komt vaak voor wanneer de maan het dichtst bij de aarde staat, bekend als perigeum, en wanneer het vol of nieuw is. In het geval van wat informeel bekend staat als een supervolle maan, het is zowel vol als op perigeum.
Maar er is iets anders aan de hand met de manier waarop de maan om de aarde draait waarvan mensen zich bewust moeten zijn. Het wordt de maanknoopcyclus genoemd, en het verbergt momenteel een dreigend risico dat niet kan worden genegeerd.
Direct, we bevinden ons in de fase van een 18,6-jarige maancyclus die de invloed van de maan op de oceanen vermindert. Door het resultaat kan het lijken alsof het overstromingsrisico langs de kust is afgevlakt, en dat kan de zeespiegelstijging minder duidelijk maken.
Maar gemeenschappen mogen niet zelfgenoegzaam worden. De wereldwijde zeespiegel stijgt nog steeds met de opwarmende planeet, en die 18,6-jarige cyclus zal binnenkort tegen ons werken.
Ik ben een atmosferische wetenschapper aan de Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science van de Universiteit van Miami, die de zeespiegelstijging in Miami nauwlettend in de gaten houdt. Dit is wat u moet weten.
Wat de maan te maken heeft met overstromingen langs de kust
De aantrekkingskracht van de maan is de belangrijkste reden waarom we getijden op aarde hebben. Specifieker, De aarde die eenmaal per dag onder de maan draait en de maan die eenmaal per maand rond de aarde draait, zijn de belangrijkste redenen dat de oceaan constant rond klotst.
De maanknopen zijn de punten waar het pad van de maan de ecliptica kruist, het vlak van de baan van de aarde weergegeven als het zicht op de zon vanaf de aarde gedurende een periode van een jaar. Krediet:Wikimedia
In de eenvoudigste bewoordingen, de aantrekkingskracht van de maan creëert een uitstulping in het oceaanwater dat er het dichtst bij is. Er is een soortgelijke uitstulping aan de andere kant van de planeet vanwege de traagheid van het water. Terwijl de aarde door deze uitstulpingen draait, Elke 12 uur en 25 minuten komt er in elk kustgebied vloed voor. Sommige getijden zijn hoger dan andere, afhankelijk van de geografie.
De zon speelt ook een rol:de rotatie van de aarde, evenals zijn elliptische baan rond de zon, genereert getijden die variëren gedurende de dag en het jaar. Maar die impact is minder dan de helft van wat de maan bijdraagt.
Hoe getijden werken! De aarde draait alleen door de getijden:in 24 uur en 50 minuten zijn er 2 eb en 2 eb, met de extra 50 minuten omdat de maan elke dag om de aarde een beetje ronddraait. De zon produceert ook getijden, maar met 46% de sterkte van maangetijden:tijdens volle/nieuwe maan bundelen ze hun krachten—pic.twitter.com/an01vfKtLi
— Dr. James O'Donoghue (@physicsJ) 16 mei 2020
Deze zwaartekrachtwedstrijd op ons water werd bijna 450 jaar geleden ontdekt, hoewel het al bijna vier miljard jaar gebeurt. Kortom, de maan heeft een zeer sterke controle over hoe we de zeespiegel ervaren. Het heeft geen invloed op de zeespiegelstijging, maar het kan het verbergen of overdrijven.
Dus, wat is de maanknoopcyclus?
Beginnen, we moeten nadenken over banen.
De aarde draait om de zon in een bepaald vlak - het wordt het eclipticavlak genoemd. Laten we ons voorstellen dat dat vlak voor de eenvoud waterpas is. Stel je nu de maan voor die in een baan om de aarde draait. Die baan ligt ook in een vliegtuig, maar het is een beetje gekanteld, ongeveer 5 graden ten opzichte van het eclipticavlak.
Dat betekent dat het baanvlak van de maan het baanvlak van de aarde op twee punten snijdt, knooppunten genoemd.
Ecliptische en equatoriale vlakken van de aarde. Krediet:NASA
Het baanvlak van de maan precest, of wiebelt, tot een maximum en minimum van +/- 5 graden over een periode van ongeveer 18,6 jaar. Deze natuurlijke cyclus van banen wordt de maanknoopcyclus genoemd. Wanneer het maanvlak dichter is uitgelijnd met het vlak van de evenaar van de aarde, getijden op aarde zijn overdreven. Omgekeerd, wanneer het maanvlak verder weg van het equatoriale vlak helt, getijden op aarde zijn gedempt, naar verhouding.
De maanknoopcyclus werd voor het eerst formeel gedocumenteerd in 1728, maar is al duizenden jaren bekend bij enthousiaste astronomische waarnemers.
Welk effect heeft dat op de zeespiegel?
Het effect van de knoopcyclus is geleidelijk - het is niet iets dat mensen zouden opmerken, tenzij ze tientallen jaren lang belachelijk veel aandacht besteden aan de precieze beweging van de maan en de getijden.
Maar als het gaat om voorspellingen van getijden, tientallen astronomische factoren worden verklaard, inclusief de maanknoopcyclus.
Het is de moeite waard om je bewust te zijn van deze invloed, en er zelfs van profiteren. Tijdens de snelste neerwaartse fase van de maanknoopcyclus - zoals we ons nu bevinden - hebben we een beetje uitstel van de waargenomen snelheid van zeespiegelstijging, alle andere dingen gelijk zijn.
Dit zijn de jaren om infrastructuurplannen uit te voeren om kustgebieden te beschermen tegen zeespiegelstijging.
Als we rond 2025 de bodem van de cyclus hebben bereikt en de opwaartse fase beginnen, de maanknoopcyclus begint steeds meer bij te dragen aan de waargenomen snelheid van zeespiegelstijging. Gedurende die jaren, de snelheid van de zeespiegelstijging is effectief verdubbeld in plaatsen als Miami. De impact varieert van plaats tot plaats, aangezien de snelheid van de zeespiegelstijging en de details van de bijdrage van de maanknoopcyclus variëren.
Op 26 mei komt er weer een "supervolle maan" aan, dus zoals die in april, het is een perigean volle maan. Zelfs met de maanknoopcyclus in zijn huidige fase, steden als Miami mogen wat kustoverstromingen verwachten.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com