Gelgit neden olur? Denizler günde neden iki kez kabarıp çekilir?

Gelgit, Ay'ın (ve daha az ölçüde Güneş'in) kütleçekiminin Dünya üzerinde her noktada aynı olmamasından doğar. Çekim Ay'a bakan tarafta biraz güçlü, uzak tarafta biraz zayıftır; bu fark okyanus suyunu Dünya–Ay doğrultusunda iki yönde “gerer”. Dünya kendi ekseninde dönerken bu iki şişkinliğin içinden geçtiği için çoğu kıyıda günde iki kez kabarma (met) ve iki kez çekilme (cezir) görülür.

Neden günde iki kez kabarma oluyor?

Kütleçekimi uzaklaştıkça zayıflar. Dünya'nın Ay'a bakan yüzü Ay'a, karşı yüzüne göre biraz daha yakındır; dolayısıyla Ay oraya biraz daha güçlü çeker. Dünya'nın merkezinde ise çekim ile Dünya–Ay çiftinin ortak hareketinden doğan etki birbirini dengeler. Geriye kalan küçük fark, “gelgit üretici kuvvet” denen şeydir. Bu kuvvet Dünya'yı Ay'ın doğrultusunda hafifçe uzatır; NASA'nın deyişiyle Dünya ekvator çevresinde uzamış, kutuplarda kısalmış bir “futbol topu”na yaklaşır.

Katı yer bu gerilmeye çok az karşılık verir, akışkan olan okyanus ise çok daha rahat hareket eder. Yine NASA'ya göre su havaya kalkmaz; yerçekimi ve yatay kuvvetler onu küreye teğet olarak, masanın üstünde kayar gibi itip sıkıştırır. Sonuçta Ay'a dönük yüzde de, tam karşısındaki yüzde de bir kabarma oluşur. Dünya bu iki şişkinliğin içinden döndüğü için çoğu kıyı günde iki yüksek, iki alçak su seviyesi yaşar.

Ay'ın gelgit gücü Güneş'inkinden büyüktür; çünkü gelgit kuvveti mesafenin yaklaşık küpüyle zayıflar, çekim kuvveti ise karesiyle. NASA'ya göre Güneş'in kütlesi Ay'ınkinin yaklaşık 27 milyon katıdır, ama Güneş yaklaşık 390 kat daha uzaktadır. Sonuç: Güneş'in gelgit üretme gücü Ay'ınkinin yarısından biraz azdır.

Verileri göster

Güneş'in kütlesi	Ay'ın yaklaşık 27 milyon katı
Güneş'in uzaklığı	Ay'ın yaklaşık 390 katı
Güneş'in gelgit gücü	Ay'ınkinin yarısından biraz az

Neden her gün yaklaşık 12 saat 25 dakika?

Dünya kendi çevresinde bir tur attığı sürede Ay da aynı yönde yörüngesinde ilerler. Bu yüzden Ay'ın gökyüzünde aynı yere dönmesi için yaklaşık 50 dakika daha gerekir (NASA bu ek süreyi “~50 dakika” diye verir). Böylece bir “Ay günü” yaklaşık 24 saat 50 dakikadır. İki şişkinlik olduğu için iki yüksek su arasındaki süre bunun yarısı, yani yaklaşık 12 saat 25 dakikadır. Gelgit saatlerinin her gün yaklaşık 50 dakika geç kayması da buradan gelir.

Şişkinlikler tam Ay'ın altında da değildir. Dünya, Ay'ın yörünge hızından çok daha hızlı döndüğü için şişkinlikleri hafifçe önüne sürükler. Buna “gelgit gecikmesi” denir.

Çevrim gelgitleri: büyük gelgit ve ölü gelgit

Güneş ve Ay aynı doğrultuya geldiğinde, yani yeni ay ve dolunayda, iki çekim birbirine eklenir: yüksek sular daha yüksek, alçak sular daha alçak olur. Bunlara büyük gelgit (İngilizce “spring tide”; adı mevsimle değil “fışkırma” anlamıyla ilgilidir) denir ve ayda iki kez görülür. Yaklaşık bir hafta sonra, ilk ve son dördün evrelerinde Güneş ile Ay gökyüzünde birbirine 90° açıdadır; Güneş'in çekimi Ay'ınkini kısmen dengeler ve gelgit aralığı en küçük olur. Bu “ölü gelgit” (neap tide) dönemidir.

Kuramsal olarak, tüm yer küresini kaplayan ideal bir okyanusta Ay yaklaşık 54 cm, Güneş yaklaşık 25 cm yükseklik üretir. Büyük gelgitte ikisi toplanır (yaklaşık 79 cm), ölü gelgitte birbirinden çıkarılır (yaklaşık 29 cm). Gerçek kıyılarda sayılar çok farklıdır; çünkü bu hesap kıtaları hesaba katmaz.

Gelgit her yerde aynı değil

Kıyı şekli, deniz derinliği ve havzanın rezonansı gelgiti çok değiştirir. Atlantik kıyılarında (Avrupa'da ve ABD'nin doğu kıyısında) günde iki yüksek ve iki alçak su görülen “yarı günlük” gelgit baskındır. Güney Çin Denizi ve Meksika Körfezi'nde günde yalnızca bir yüksek ve bir alçak su olan “günlük” gelgit öne çıkar; ABD'nin batı kıyısında ise iki kabarmanın yüksekliği birbirinden belirgin biçimde farklı olan “karışık” tür egemendir.

Kanada'daki Fundy Körfezi dünyanın en yüksek gelgit aralığıyla bilinir: ortalama yaklaşık 16 metre, oysa dünya ortalaması yalnızca yaklaşık 1 metredir. Körfezin huni biçimi gelgit rezonansını güçlendirir. Yarım günlük bir gelgit döngüsünde körfeze girip çıkan suyun yaklaşık 100 milyar ton olduğu, bunun da aynı sürede dünyadaki bütün nehirlerin toplam akışının iki katı olduğu belirtilir. Kanada'daki Burntcoat Head'de Kasım 1998'de ölçülen en yüksek aralık 16,3 metredir.

Verileri göster

Dünya ortalaması	1
Fundy Körfezi	16

Bizim kıyılarımızda tablo farklıdır. Akdeniz'in Atlantik bağlantısından uzak kesimlerinde gelgit çok küçüktür; Akdeniz kıyısında yaşayan biri günlük hayatta gelgit gözlemlemez.

Gelgit yalnız denizde değil, karada da var

Kayaçlar da Ay'ın çekimiyle esner. Bu “yer gelgiti”, ekvatorda yarı günlük bileşen olarak yaklaşık 55 santimetreye kadar çıkabilir; bunun yaklaşık 15 santimetresi Güneş'ten gelir. Hassas GPS ölçümlerinde bu etki hesaba katılmak zorundadır.

Gelgit Ay'ı yavaş yavaş uzaklaştırıyor

Gelgit şişkinlikleri Ay'a göre öne kaydığı için aralarındaki doğru Dünya–Ay doğrultusuna dik değildir. Ortaya çıkan tork Ay'ı yörüngesinde hızlandırır, Dünya'nın dönüşünü yavaşlatır: Dünya'nın dönme enerjisi ve açısal momentumu Ay'ın yörüngesine aktarılır. Enerjinin büyük kısmı ise sürtünmeyle, özellikle sığ deniz tabanlarında ısıya dönüşür.

Ay'dan alınan lazer yansımalarıyla ölçülen değere göre Ay Dünya'dan yılda yaklaşık 3,8 santimetre uzaklaşır. Günün uzunluğu ise yüzyılda yaklaşık 2 milisaniye artar. Bu küçük artışlar milyonlarca yılda birikir: son yaklaşık 600 milyon yılda gün yaklaşık 2 saat uzamıştır. Ayrıntısı için Ay her yıl neden uzaklaşıyor yazımıza ve Ay'ın Dünya'ya hep aynı yüzünü göstermesinin nedeni olan gelgit kilidi maddesine bakabilirsiniz.

Sık yapılan yanlışlar

• “Ay suyu emer.” Su Ay'a doğru havaya kalkmaz; çekim farkı suyu yatay olarak ekvatora doğru iter ve toplar.
• “Karşı yüzdeki kabarma tuhaf bir şey.” Aynı çekim farkının sonucudur: karşı yüz Ay'dan en uzak, çekimin en zayıf olduğu yerdir.