Πως δουλεύει η εφαρμογή Evripos Stream Forecast και πως το μοντέλο αυτό δίνει και την εξήγηση γιατί ο κύκλος αλλαγών αρχίζει να σταθεροποιείται μία μέρα μετά από κάθε τέταρτο.

Παρακάτω θα παρουσιάσω πως το υπολογιστικό μοντέλο που χρησιμοποιεί η εφαρμογή Evripos Stream Forecast και προβλέπει την φορά του Ευρίπου, εξηγεί τον λόγο που ο κύκλος των αλλαγών της φοράς του Ευρίπου φαίνεται να αρχίζει στην αρχή (12:00 τα μεσάνυχτα) της 2^ης ημέρας μετά από κάθε τέταρτο, δηλαδή περίπου στην αρχή της 10^ης και 25^ης σεληνιακής ημέρας σε γενικές γραμμές.

Στο πρώτο μέρος όμως θα παρουσιάσω με απλά λόγια τον σκεπτικό που δουλεύει το μοντέλο.

ΜΕΡΟΣ 1^Ο  - Παρουσίαση του σκεπτικού της λειτουργίας του υπολογιστικού μοντέλου για την πρόβλεψη του φαινομένου του Ευρίπου.

            Ένας παρατηρητής πάνω στην γη βλέπει τον ήλιο και την σελήνη να «τρέχουν» στον ουράνιο θόλο, με φορά από ανατολή προς δύση και με το ήλιο να «τρέχει» πιο γρήγορα από την σελήνη. Αυτή η φαινομενική κίνηση των σωμάτων δημιουργεί και τις φάσεις της σελήνης, από την γωνία που δημιουργείται κάθε φορά μεταξύ της και του ήλιου.

            Αυτή γωνία δηλαδή καθορίζει τον σεληνιακό κύκλο, οπότε όταν η γωνία του ήλιου με την σελήνη είναι 0^ο μοίρες αρχίζει ο σεληνικός μήνας, όταν η γωνία τους γίνει 90^ο μοίρες έχουμε το πρώτο τέταρτο, στις 180^ο μοίρες την πανσέληνο και στις 270^ο μοίρες το δεύτερο τέταρτο.

            Στα παρακάτω σχέδια βλέπουμε τις τέσσερις φάσεις της σελήνης και την γωνία που σχηματίζει σε σχέση με τον ήλιο

           

Σχήμα 1.

           

Οι παλιρροϊκές δυνάμεις του ήλιου και της σελήνης έλκουν την επιφάνεια των υδάτων με την μέγιστη έλξη ακριβώς στο γεωγραφικό μήκος και πλάτος που μεσουρανούν ενώ ακριβώς στην αντίθετη πλευρά της γης παρουσιάζεται επίσης άνοδος των υδάτων λόγω μηχανικής των ρευστών δημιουργώντας το παρακάτω σχήμα..

            

Σχήμα 2.

Στο μοντέλο που εφαρμόζουμε στην εφαρμογή Evripos Stream Forecast υπολογίζουμε  το διανυσματικό άθροισμά των δύο δυνάμεων που εφαρμόζονται στην επιφάνεια της γης, την συνισταμένη τους δηλαδή και έτσι η υδάτινη επιφάνεια σχηματίζει δύο κοίλα αντί για τέσσερα όπως το παρακάτω σχήμα :

 

  

Σχήμα 3.

Έτσι λόγω της παλιρροϊκής δύναμης του ήλιου η παλίρροια προηγείται ή ακολουθεί την σελήνη και μάλιστα αυξάνει την παλιρροϊκή δύναμη αφού συνεισφέρει και ο ήλιος.

Για τον υπολογισμό της δύναμης αυτής κάναμε το εξής :

Με την μέθοδο των παραλληλογράμμων υπολογίζουμε την εφαπτομένη της γωνίας ω όπου είναι η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ της παλιρροϊκής δύναμης της σελήνης και της συνισταμένης.

Εξίσωση 1

Η παλιρροϊκή δύναμη του ήλιου και της σελήνης δίνονται από τους παρακάτω τύπους :

Εξίσωση 2

Εξίσωση 3

υπολογίζουμε τον λόγο "λ" των δύο δυνάμεων και έχουμε διαιρώντας κατά μέλη:

Εξίσωση 4

και βρίσκουμε ότι :

Εξίσωση 5

Ο λόγος  λοιπόν λ = Fσελήνης/Fήλιου υπολογίζεται και έτσι η Εξίσωση 1 της εφαπτομένης παίρνει την παρακάτω μορφή :

Εξίσωση 6

όπου φ η γωνία του ήλιου και της σελήνης

Γνωρίζοντας λοιπόν και την γωνία ω της συνισταμένης παλιρροϊκής δύναμης που ουσιαστικά μας δίνει κατά πόσο η κύρια παλίρροια προηγείται ή καθυστερεί της σελήνης, μένει να δούμε ποια η σχέση με τις αλλαγές στην ροή του Ευρίπου.

Εδώ και ενάμιση χρόνο παρακολουθούμε την φορά του Ευρίπου καταγράφοντας τις αλλαγές και την ροή του σε σχέση με το που βρίσκεται η σελήνη, ο ήλιος και η παραπάνω υπολογιζόμενη συνισταμένης τους. 

Όταν λέμε "που βρίσκεται" εννοούμε πάνω από ποιο γεωγραφικό μήκος και πλάτος μεσουρανούν τα δύο αυτά σώματα και η υπολογιζόμενη δύναμη γιαυτό το λόγο η εφαρμογή υπολογίζει την θέση της σελήνης και του ήλιου κάθε ζητούμενη στιγμή με απόκλιση μίας με δύο μοιρών.

Από την στατιστική μελέτη των αλλαγών του ρεύματος σε σχέση με την συνισταμένη,  το πρόγραμμα δίνει μία πρόβλεψη για τις αλλαγές μέσα στο 24ωρο.


ΜΕΡΟΣ 2^Ο  -Τι γίνεται στον τετραγωνισμό της σελήνης και του ήλιου και γιατί τα νερά είναι "ακατάστατα" την συγκεκριμένη περίοδο.

Το μέτρο της συνισταμένης το υπολογίζουμε σαν συνάρτηση της παλιρροϊκής δύναμης της σελήνης και έχοντας υπόψη το Σχήμα 3 με την μέθοδο των παραλληλογράμμων και πάλι υπολογίζουμε το μέτρο της 

Εξίσωση 7 

και η αφού δύναμη του ήλιου υπολογίζεται (Εξίσωση 5)

τελικά το μέτρο της συνισταμένης παλιρροϊκής δύναμης δίνεται από τον τύπο :

Εξίσωση 8

Ας ξαναδούμε το αρχικό σχήμα 2 των παλιρροϊκών δυνάμεων που επιδρούν στην γη.

Βλέπουμε ότι τα "φουσκώματα" που δημιουργούνται από τις παλιρροϊκές δυνάμεις του ήλιου και της σελήνης είναι δύο για κάθε δύναμη με το ένα να είναι αντίθετο από το πρωτογενές σαν μία ίση και αντίθετη δύναμη της κάθε μίας να δημιουργεί το ίδιο αποτέλεσμα με τις κανονικές δυνάμεις.

Κρατάμε αυτές τις θεωρητικές αντίθετες δυνάμεις γιατί θα μας βοηθήσουν στην κατανόηση του μοντέλου παρακάτω και τις ονομάζουμε F'Σ και F'Η.

Τώρα θα τοποθετήσουμε την συνισταμένη των κανονικών δυνάμεων άλλα και την συνισταμένη της παλιρροϊκής δύναμης του ήλιου FH και της θεωρητικής δύναμης της σελήνης F'Σ που σχηματίζουν μεταξύ τους  την παραπληρωματική γωνία της φ την φ'

Σχήμα 4

οι συνισταμένες δυνάμεις αυξομειώνονται αντίθετα, δηλαδή όσο αυξάνεται η γωνία του ήλιου και της σελήνης από τις 0^ο μοίρες προς τις 90^ο μοίρες και τον τετραγωνισμό της σελήνης και του ήλιου μειώνεται το μέτρο της κανονικής συνισταμένης και αυξάνεται το μέτρο της παραπληρωματικής.

Στις 90^ο μοίρες το μέτρο της παραπληρωματικής συνισταμένης γίνεται ίσο με το μέτρο της κανονικής συνισταμένης και από τις 90^ο μοίρες και μετά η παραπληρωματική συνισταμένη αρχίζει να μεγαλώνει μέχρι τις 180^ο μοίρες - στην πανσέληνο- όπου παίρνει και την μέγιστη τιμή της.

Στο παρακάτω σχήμα η γωνία φ είναι μεγαλύτερη των 90^ο  και φαίνεται ότι η παραπληρωματική είναι μεγαλύτερη.

Σχήμα 5

Στην παρακάτω γραφική παράσταση απεικονίζονται τα μέτρα των δύο συνιστωσών ανάλογα με την γωνία του ήλιου και της σελήνης.

Σχήμα 6.

       Στον κάθετο άξονα το νούμερο δείχνει πόσο αυξομειώνεται το μέτρο κάθε συνισταμένης σε σχέση με την δύναμη της σελήνης FΣ. 1,00 σημαίνει ίση με την παλιρροϊκή δύναμη της σελήνης.
       Στον οριζόντιο άξονα έχουμε την γωνία που σχηματίζουν σε μοίρες ο ήλιος και η σελήνη,

       Φαίνεται πως στις 90^ο μοίρες (1ο τέταρτο 1η κόκκινη γραμμή) η F'συνισ γίνεται μεγαλύτερη ενώ στις  270^ο μοίρες (2ο τέταρτο, 2 κόκκινη γραμμή) το μέτρο της κανονικής συνισταμένης, η Fσυνισ  ξεπερνάει την παραπληρωματική της.

επίσης από τις 77^ο μοίρες και μετά και μέχρι τις 103^ομοίρες περίπου (1ο γραμμοσκιασμένο τμήμα) τα μέτρα και των δύο συνισταμένων δυνάμεων ξεπερνούν την μονάδα άρα και την παλιρροϊκή δύναμη της σελήνης οπότε αρχίζει η ακαταστασία του πρώτου τετάρτου. Αυτές οι 13^ο μοίρες πριν και μετά τις 90^ο μοίρες γωνία αντιστοιχούν σε μία ημέρα πριν και μετά το 1ο τέταρτο.

Το ίδιο συμβαίνει και από τις 257^ο μοίρες και μέχρι τις 283^ο μοίρες (2ο γραμμοσκιασμένο τμήμα), δηλαδή 13^ο μοίρες πριν και μετά τις 270^ο μοίρες ή μία ημέρα πριν και μετά το 2ο τέταρτο.

Τα τριήμερα αυτά μεταξύ των τετάρτων η παλιρροϊκές δυνάμεις μοιράζονται γύρω από την γη και το ύψος της παλίρροιας είναι μικρό, οπότε το ρεύμα είναι πιο επιρρεπείς σε μη αστρονομικές δυνάμεις, μη συστημικές.  που επηρεάζουν την παλίρροια, όπως η διαφορά στην βαρομετρική πίεση στην ανατολική μεσόγειο και οι άνεμοι.

ΜΕΡΟΣ 3^Ο  -Πως επηρεάζεται το ρεύμα από τις παραπάνω συνισταμένες των παλιρροϊκών δυνάμεων

Εδώ και πάνω από ένα χρόνο, από τον Απρίλιο του 2015 συγκεκριμένα, παρακολουθούμε την ροή και της αλλαγές του ρεύματος και την καταγράφουμε.

   Στην αρχή έγινε προσπάθεια να την συνδυάσουμε μόνο με την κίνηση και την θέση της σελήνης σε σχέση με την παρατηρούμενη συμπεριφορά της ροής του πορθμού.

Από το πρώτο μήνα φάνηκε ότι μόνο η θέση της σελήνης δεν ήταν αρκετό να δημιουργηθεί ένα μοντέλο που να δίνει με σχετική ακρίβεια την κίνηση των νερών του Ευρίπου.

Έτσι συνδυάσαμε και την παλιρροϊκή δύναμη του ήλιου με τον τρόπο που είδαμε στο 2ο μέρος.
Ουσιαστικά η εφαρμογή συνδυάζει τις παλιρροϊκές δυνάμεις του ήλιου και τις σελήνης και εξάγει μία κυρίαρχη συνισταμένη δύναμη η οποία προηγείται ή ακολουθεί την σελήνη κατά μία επίσης υπολογιζόμενη γωνία.
      Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται Priming και Lugging αντίστοιχα και ουσιαστικά μας δείχνει κατά πόσο προηγείται ή καθυστερεί η μέγιστη στάθμη της παλίρροιας.

    Το μοντέλο υπολογίζει το γεωγραφικό πλάτος και μήκος που θεωρητικά ασκείται η μέγιστη συνδυαστική παλιρροϊκή δύναμη του ήλιου και της σελήνης κάθε δεδομένη στιγμή και με την στατιστική επεξεργασία των παρατηρήσεων της ροής του Ευρίπου έχουν εξαχθεί τα παρακάτω συμπεράσματα.

Οι αλλαγές γίνονται όταν η μεγαλύτερη κάθε φορά συνισταμένη παλιρροϊκή δύναμη βρίσκεται σε μία από τέσσερις ζώνες γεωγραφικού μήκους που απέχουν μεταξύ τους περίπου 90^ο μοίρες.

Εδώ πρέπει να πούμε ότι γεωγραφικό μήκος είναι η απόσταση σε μοίρες ανατολικά ή δυτικά του  μεσημβρινού που διέρχεται από το Αστεροσκοπείο του Γκρηνουιτς στην Μεγάλη Βρετανία καλούμενος πρώτος μεσημβρινός και θεωρούμε ότι βρίσκεται στις 0^ο μοίρες. πχ στις 20^ο μοίρες ανατολικά του πρώτου μεσημβρινού έχουμε τον 20ο μεσημβρινό ανατολικά του Γρήνουιτς και 20^ο μοίρες δυτικά του 1ου μεσημβρινού έχουμε τον 20ο μεσημβρινό δυτικά του Γρήνουιτς.
Ανατολικά και δυτικά οι μεσημβρινοί φτάνουν μέχρι τις 180^ο μοίρες όπου είναι η μέγιστη απόσταση που μπορεί να απέχει ένας τόπος από τον μεσημβρινό του Γκρίνουιτς αφού κλείνει το ημικύκλιο και ο τόπος βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά της γης σε σχέση με τον 1ο μεσημβρινό.

          Η σελήνη και ο ήλιος κινούνται από ανατολικά προς τα δυτικά της γης και η συνισταμένη δύναμη που σχηματίζουν, κάνει και αυτή τον κύκλο της γης σε 24 ώρες, περίπου ανάλογα με την γωνία που σχηματίζουν τα δύο αυτά σώματα.

Όταν η διεύθυνση της συνισταμένης άρα και η μέγιστη παλίρροια, βρίσκεται περίπου στη ζώνη από 95^ο μοίρες ανατολικά του Greenwich μέχρι και 75^ο μοίρες, περίπου πάνω από την Ινδία, το ρεύμα αρχίζει να αλλάζει από Νότο προς Βορρά και παραμένει με αυτή την φορά μέχρι να φτάσει στην δεύτερη ζώνη αλλαγής από 5^ο μοίρες ανατολικά μέχρι 15^ο μοίρες δυτικά πλέον του Greenwich, λίγο μετά το Γιβραλτάρ, όπου τότε αλλάζει φορά το ρεύμα και αρχίζει να κινείται από Βορρά προς Νότο.

Η φορά αυτή του Ευρίπου συνεχίζεται μέχρι να φτάσει η διεύθυνση της συνισταμένης περίπου στην τρίτη ζώνη από τον 85^ο μοίρες δυτικά μέχρι και 105^ο μοίρες– πάνω από το Μεξικό περίπου οπότε και στρέφεται το ρεύμα από Νότο προς Βορρά.

Στην συνέχεια η διεύθυνση της συνισταμένης διανύει ακόμα 90^ο μοίρες και φτάνει στην τέταρτη ζώνη από τις 175^ο μοίρες δυτικά μέχρι 165^ο μοίρες ανατολικά και αντιστρέφει πάλι το ρεύμα από Βορρά προς Νότο.

Στο παρακάτω χάρτη απεικονίζονται γραφικά οι τέσσερις ζώνες αλλαγών της κατεύθυνσης της ροής του Ευρίπου και η φορά που έχει το ρεύμα όταν η διεύθυνση της συνισταμένης παλιρροϊκής δύναμης τέμνει τον ανάλογο μεσημβρινό.

με αρνητικό πρόσημο δείχνουμε τους μεσημβρινούς που βρίσκονται ανατολικά του Γκρίνουιτς.

στην ζώνη με κόκκινο χρώμα το ρεύμα είναι από Νότο προς Βορρά, ενώ στις ζώνες με πράσινο χρώμα το ρεύμα είναι από Βορρά προς Νότο.

Η εφαρμογή υπολογίζει πότε αλλάζει το ρεύμα μέσα στις ζώνες αλλαγής με περισσότερη ακρίβεια χρησιμοποιώντας την στατιστική μελέτη των παρατηρήσεων που συνεχίζεται.

ΜΕΡΟΣ 4^Ο  - Γιατί πάντα στην αρχή της 10ης ημέρας της σελήνης και στην αρχή της 25ης ημέρας σελήνης, 12 η ώρα το βράδυ (χειμερινή ώρα) έχουμε φορά ρεύματος πάντα από τον Βορά προς τον Νότο;

(Αντώνιος Αντωνίου Οι παλίρροιες και το φαινόμενο του Πορθμού του Ευρίπου)

Την παραπάνω ερώτηση την έχω πάρει από το άρθρο του κύριου Αντωνίου Αντώνιου «Οι παλίρροιες και το φαινόμενο του Πορθμού του Ευρίπου» και θα προσπαθήσουμε να δώσουμε μία εξήγηση βασιζόμενοι στο σκεπτικό του 1^ου μέρους.

Την 10^η και την 25^η ημέρα του συνοδικού μήνα της σελήνης η γωνία της με τον ήλιο είναι μεγαλύτερη των 103^ο μοιρών, αφού την ημέρα του τετραγωνισμού είναι 90^ο μοίρες και κάθε μέρα αυξάνει περίπου 10^ο μοίρες.

Άρα μία από της δύο συνισταμένες δυνάμεις κάθε φορά, είναι πάνω από το 20% της παλιρροϊκής δύναμης της σελήνης (ή >1,2 F_Σ ), σύμφωνα με την γραφική των μέτρων των δυνάμεων του σχήματος 6, όπου φαίνεται ότι από το 1^ο τέταρτο μέχρι και το 2^ο τέταρτο η συνισταμένη της παραπληρωματικής γωνίας 180-φ^ είναι η μεγαλύτερη από την συνισταμένη δύναμη της κανονικής γωνίας φ^, ενώ από το 2^ο τέταρτο μέχρι να φτάσει η σελήνη στο επόμενο 1^ο τέταρτο της έχουμε την συνισταμένη κανονικής γωνίας φ^ να είναι πάντα μεγαλύτερη.

            Ας δούμε πρώτα το 1ο τέταρτο.

Στην αρχή της 10^ης ημέρας (ή12:00 η ώρα τα μεσάνυχτα ) για τους μήνες που έχουμε θερινή ώρα, και στο τέλος της 9^ης ημέρας (ή 23:00 το βράδυ) για τους μήνες που έχουμε χειμερινή ώρα, ο ήλιος είναι πάντα κατά μέσο όρο στις 135^ο μοίρες (+- 4^ο μοίρες) δυτικά του Γρίνουιτς και η σελήνη 27^ο μοίρες ((+- 7^ο μοίρες). Η γωνία τους είναι 108^ο μοίρες και η παραπληρωματική τους 72^ο μοίρες.

Αν εφαρμόσουμε τους παραπάνω τύπους για την παραπληρωματική γωνία των 72^ο μοιρών έχουμε το μέτρο της συνισταμένης δύναμης να είναι

και η εφαπτομένη της παραπληρωματικής των 72^ο μοιρών είναι

όπου μας δίνει ΑΤΑΝ(0.38)=20,76^ο μοίρες.

Η γωνία αυτή μας δείχνει την καθυστέρηση της μέγιστης παλίρροιας από την μεσουράνηση της σελήνης.

 Δηλαδή ενώ η σελήνη βρίσκεται στις 27^ο μοίρες δυτικά του Γκρίνουιτς η μέγιστη παλίρροια είναι στις 27^ο-20,76^ο=6,24^ο μοίρες δυτικά του Γκρίνουιτς και μέσα στην ζώνη όπου τα νερά στρέφονται από βορρά προς νότο.

Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζονται όλες οι παλιρροϊκές δυνάμεις πάνω στην γη όπως έχουν υπολογιστεί, και για το 1^ο τέταρτο και για το 2^ο όπως θα δούμε παρακάτω.

1ο τέταρτο                                                            2ο τέταρτο

Σχήμα 8.

Το ίδιο γίνεται και όταν βγαίνουμε από το 2^ο τέταρτο, μόνο που η σελήνη βρίσκεται κατά μέσο όρο στις 153,6^ο μοίρες (+- 5^ο μοίρες) ανατολικά του Γρίνουιτς ενώ ο ήλιος είναι πάντα κατά μέσο όρο στις 135^ο μοίρες (+- 4^ο μοίρες) δυτικά του Γρίνουιτς. Η γωνία τους είναι 71,4^ο μοίρες και το μέτρο της κανονικής συνισταμένης τους είναι 1,33 F_Σ  και η γωνία της συνισταμένης και της παλ. δύναμης της σελήνης είναι 20,6^ο  Άρα ενώ η σελήνη μεσουρανεί στις 153,60 μοίρες ανατολικά του Γρίνουιτς η μέγιστη παλίρροια την ακολουθεί στις 153,6^ο+20,6^ο=173^ο μοίρες ανατολικά. Η παλίρροια είναι μέγιστη και ακριβώς στην απέναντι πλευρά της γης σύμφωνα με όσα ξέρουμε άρα στις 180^ο-173^ο=6^ο μοίρες δυτικά του Γρίνουιτς. Πάλι μέσα στην ζώνη αλλαγής του ρεύματος προς βορρά.

Το παραπάνω σχήμα βοηθάει στην κατανόηση του συλλογισμού.

Η εφαρμογή έχοντας και τις παρατηρήσεις για στατιστική μελέτη υπολογίζει με περισσότερη ακρίβεια τις ώρες αλλαγών.

Συμπέρασμα

Συνοψίζοντας, από τις μέχρι τώρα παρατηρήσεις του ρεύματος του Ευρίπου και με την βοήθεια της εφαρμογής, βγαίνοντας από την περίοδο της ακαταστασίας το ρεύμα αρχίζει και βρίσκει τον ρυθμό του γύρω στις 23:00 της επόμενης ημέρας του τετραγωνισμού (9^ης και 24^ης ημέρας της σελήνης) την χειμερινή περίοδο οπότε και εφαρμόζεται η ζώνη ώρας EEST (UTC +2.0 hrs), ενώ την θερινή περίοδο που έχουμε  UTC +3.0 hrs, οι αρχή του κύκλου γίνεται γύρω στις 00:00 τα μεσάνυχτα της μεθεπόμενης ημέρας του τετραγωνισμού (10^η και 25^η ημέρα).

Αυτό όπως δείξαμε παραπάνω γίνεται γιατί ο ήλιος και σελήνη βρίσκονται πάντα σε τέτοια θέση σε σχέση με την γη όπου η μέγιστη παλίρροια βρίσκεται πάντα μέσα στην ζώνη αλλαγών προς βορρά.

Φυσικά τα παραπάνω ισχύουν με ομαλές καιρικές συνθήκες, χωρίς δυνατούς ανέμους και μεγάλη διαφορά ατμοσφαιρικής πίεσης στην ανατολική μεσόγειο

            Επίσης για πλήρη ομαλοποίηση, συνήθως χρειάζεται ένα ακόμα 24ωρο μετά της δεύτερη ημέρα του τετραγωνισμού, για να ξεκαθαρίσει και να υπερισχύσει τελικά η παλιρροϊκή δύναμη του συστήματος ήλιου/σελήνης ή ήλιου/αντίποδα σελήνης.

Πως μπορούμε να προβλέψουμε την ροή του πορθμού του Ευρίπου;

 Μπορούμε αλήθεια να ξέρουμε κάθε στιγμή προς τα που ρέει ο Εύριπος και πότε θα αλλάξει φορά;

Σύμφωνα με το site του καθηγητή Αντώνη Αντωνίου www.antonios-antoniou.gr/evripos το ρεύμα μπορούμε να το προβλέψουμε έχοντας υπόψη τον σεληνιακό μήνα και ξέροντας σε ποια ημέρα βρίσκεται η σελήνη.

Οι φάσεις της σελήνης ξεκινούν από την νέα σελήνη, όπου η σελήνη δεν φαίνεται γιατί ο ήλιος είναι από πίσω της σχηματίζοντας γωνία μεταξύ τους 0ο μοίρες και μέρα με την ημέρα ο ήλιος απομακρύνεται.

 Περίπου σε 8 ημέρες η γωνία του ήλιου με την σελήνη έχει γίνει 90ο μοίρες και είμαστε στο 1ο τέταρτο όπου τώρα η σελήνη φαίνεται η μισή.

Η απόσταση του ήλιου συνεχίζει να μεγαλώνει και φτάνει στην μέγιστη γωνία του από την σελήνη, στις 180ο μοίρες, σε 15 ημέρες περίπου, φτάνοντας "απέναντι" της και τώρα την φωτίζει ολόκληρη, έχουμε πανσέληνο.

Στην συνέχεια η γωνία αρχίζει και κλείνει και πάλι φτάνοντας ξανά ο ήλιος σε απόσταση 90ο μοιρών ξανά από την σελήνη. Μόνο που τώρα ο ήλιος "ακολουθεί" την σελήνη. Εδώ έχουμε το 2ο τέταρτο και βρισκόμαστε στην 23η ημέρα περίπου. Η σελήνη έχει "σβήσει" η μισή.

Τέλος ο ήλιος φτάνει την σελήνη και σε 29 ημέρες περίπου η γωνία μεταξύ τους μηδενίζεται και κλείνει ο κύκλος ξεκινώντας έναν καινούργιο.

Στα παρακάτω σχέδια βλέπουμε γραφικά τις κυριότερες φάσεις της σελήνης:

Σύμφωνα λοιπόν με έναν, μάλλον εμπειρικό, πίνακα που εκδίδει το λιμεναρχείο Χαλκίδος, βγαίνοντας η σελήνη από το 1ο τέταρτο και στην αρχή της 10ης ημέρας περίπου (12 η ώρα τα μεσάνυχτα χειμερινή ώρα) το ρεύμα αρχίζει να ρέει από βορρά για έξι ώρες και 18 λεπτά περίπου μέχρι της 6:18 όπου μετά από ένα δίλεπτο στης 6:20 αλλάζει η ροή του από νότο προς βορρά.

Η νότια ροή συνεχίζεται μέχρι της 12:13 όπου μετά από από ένα δίλεπτο και πάλι αλλάζει η φορά και στις 12:15 το μεσημέρι η ροή είναι από βορρά μέχρι της 18:34 και στης 18:36 αλλάζει πάλι από νότο μέχρι να συμπληρώσει έξι ώρες και στις 12:30 να αρχίσει να ρέει από βορρά ξεκινώντας νέο κύκλο.

Παρακάτω παρουσιάζεται ο εν λόγο πίνακας 

Ημέρα σεληνιακού κύκλου	Από βορρά προς νότο	Από νότο προς βορρά	Από βορρά προς νότο	Από νότο προς βορρά
7η	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ
8η
9η
10η	0:00	6:15	12:15	18:36
11η	0:30	6:45	12:45	19:06
12η	1:00	7:15	13:15	19:36
13η	1:30	7:45	13:45	20:06
14η	2:00	8:15	14:15	20:36
15η-Πανσέληνος	2:30	8:45	14:45	21:06
16η	3:00	9:15	15:15	21:36
17η	3:30	9:45	15:45	22:06
18η	4:00	10:15	16:15	22:36
19η	4:30	10:45	16:45	23:06
20η	5:00	11:15	17:15	23:36
21η	5:30	11:45	17:45	0:06
22η	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ	ΑΚΑΤΑΣΤΑΤΑ
23η
24η
25η	0:00	6:15	12:15	18:36
26η	0:30	6:45	12:45	19:06
27η	1:00	7:15	13:15	19:36
28η	1:30	7:45	13:45	20:06
29η	2:00	8:15	14:15	20:36
1η Νέα σελήνης	2:30	8:45	14:45	21:06
2η	3:00	9:15	15:15	21:36
3η	3:30	9:45	15:45	22:06
4η	4:00	10:15	16:15	22:36
5η	4:30	10:45	16:45	23:06
6η	5:00	11:15	17:15	23:36

Αυτό τον πίνακα χρησιμοποίησα στην πρώτη version του προγράμματος Evripos Stream Forecast άλλα βρήκα πολύ μεγάλες αποκλείσεις από τις παρατηρούμενες αλλαγές και άρχισα να ερευνώ το πως και το γιατί...και ήρθε η ιδέα της εφαρμογής Evripos Stream Forecast που χρησιμοποιεί ένα πρωτότυπο υπολογιστικό μοντέλο πρόβλεψης της ροής του Ευρίπου. Η συνέχεια στην επόμενη ανάρτηση. 

Από τους σύγχρονους μελετητές του φαινομένου της παλίρροιας του Ευρίπου την αρχή την έκανε ο Arthur Lukis Mansel.

  Ο A. L. Mansel (1815-1890) ήταν κυβερνήτης στο Αγγλικού Ναυτικού και μεγάλος υδρογράφος που χαρτογράφησε μεγάλο μέρος της ανατολικής Μεσογείου άλλα αγάπησε την Χαλκίδα και τον Εύριπο και μετά την αποστράτευση του το 1866 ήρθε και έμεινε στην Χαλκίδα και αφοσιώθηκε στην μελέτη του φαινομένου. Πέθανε και τάφηκε στην Χαλκίδα το 1890.

 Το 1871 γνωρίστηκε με τον Ανδρέα Α, Μιαούλη (γεν. 1830)  , εγγονό του ναύαρχου της ελληνικής επανάστασης Ανδρέα Μιαούλη , γιος του αδελφού του Αντωνίου.

Ο Ανδρέας Μιαούλης ήταν ο πρώτος Έλληνας υδρογράφος, και ο πρώτος σύγχρονος Έλληνας που ασχολήθηκε με το φαινόμενο του Ευρίπου και έγραψε το "Περί της παλιρροίας του Ευρίπου, μετά δώδεκα πινάκων και ενός υδρογραφικού σχεδιογραφήματος του Πορθμού του Ευρίπου"  το 1882 με τις παρατηρήσεις του.

Οι παρατηρήσεις τους βοήθησαν τον καθηγητή Δημήτριο Αιγινίτη (1862-1934) να ερευνήσει το φαινόμενο και να εκδώσει την εργασία του «Το πρόβλημα της παλίρροιας του Ευρίπου» το 1928.

Πριν το Δημήτριο Αιγινίτη το 1879 ο F. A. Forel (1841-1912) συνέδεσαι το φαινόμενο με τα στατικά παλιρροϊκά κύματα, τα seiches στο βόρειο και νότιο μέρος του Ευρίπου και το 1914 ο A. Endros απόδωσε την διαφορά στην στάθμη μεταξύ του βόρειου και νότιου λιμένα σε τρεις λόγους.

α. στην διαφορά στις παλίρροιες βόρεια και νότια του στενού
β. στην ύπαρξη στατικών κυμάτων - ταλαντώσεων (seiches) στο βόρειο και νότιο μέρος του καναλιού.
γ. στην συσσώρευση όγκων νερού που προκαλούν οι άνεμοι.

O  A, Endros και ο R, Sternick απέδωσαν τελικά ότι η κύρια αιτία των ρευμάτων του Ευρίπου ήταν η μεγάλη διαφορά στα παλιρροϊκό πλάτος

Όλους τους παραπάνω μελετητές του φαινομένου και των παλιρροϊκών κυμάτων του έλαβε υπόψη ο Δημήτριος Αιγινίτης και εξέδωσε τα συμπεράσματά του.

Τα συμπεράσματα και την θεωρία του Δ. Αιγινίτη θα τα βρείτε αναλυτικά στην σελίδα του καθηγητή Α. Αντώνιου www.antonios-antoniou.gr/evripos

Την δεκαετία του 1980 μία ποιο πρόσφατη μελέτη, από τον καθηγητή του Πανεπιστημίου Αθηνών κύριο Λεοντάρη Σωτήριο βασιζόμενος και σε διάφορες νέες καταμετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στις αρχές του 1980 και στις παλιότερες του καθηγητή Αιγινίτου, εξέδωσε τα συμπεράσματα του σε μελέτη που μπορείτε να την βρείτε ψηφιοποιημένη στο αρχείο της Ευβοϊκής Εταιρείας Σπουδών εδώ :
www.e-e-s.gr/selides.asp?pg=1&meletiID=386

Η συγκεκριμένη μελέτη θα παρουσιαστεί αναλυτικά σε μελλοντικά ανάρτηση.

             Δύο λόγια για την ιστορία του ρεύματος του πορθμού κατά την αρχαιότητα

       Αναφορές για το φαινόμενο έχουμε από την εποχή που ο Αριστοτέλης ζούσε στην Χαλκίδα όπου και πέθανε το 322 π.χ. Φυσικά δεν πνίγηκε στον πορθμό όπως θέλει η παράδοση προσπάθησε μάλιστα να δώσει και μία εξήγηση στο έργο του "Μετεωρολογικά".

 ὥστ' ἔσω γίγνεται πάλιν ἡ ῥύσις, ὥσπερ ἄμπωτις, εἰς τοὐναντίον τῆς ἔξω πλημμυρίδος, καὶ πρὸς ὄρθρον μάλιστα· τηνικαῦτα γὰρ καὶ τὰ πνεύματα πέφυκεν ἄρχεσθαι πνεῖν. ἐὰν οὖν εἴσω τύχῃ μεταβάλλουσα ἡ ἀρχὴ αὐτῶν ὥσπερ Εὔριπος, διὰ τὸ πλῆθος ἰσχυρότερον ποιεῖ τὸν σεισμόν. ἔτι δὲ περὶ τόπους τοιούτους οἱ ἰσχυρότατοι γίγνονται τῶν σεισμῶν, ὅπου θάλαττα ῥοώδης


Σε αυτό το απόσπασμα μάλλον θεωρούσε ότι η κίνηση της γης λόγω των συχνών σεισμών στην περιοχή προκαλούσε και την κίνηση των νερών. Στην εποχή του είχε γίνει και ένας μεγάλος σεισμός στην Αχαία όπου ακολούθησε και τσουνάμι οπότε μάλλον κάπως έτσι έφτασε και στο συμπέρασμα αυτό.
Εδώ ίσως δίνει την εξήγηση για την άστατη ροή του Ευρίπου, στον τετραγωνισμό  της σελήνης και του ήλιου, όπου η αστρονομική παλίρροια είναι στη χαμηλότερη δυναμική της και η ροή είναι έρμαιο των μετεωρολογικών διακυμάνσεων και άλλων δυνάμεων, όπως των σεισμών, που μπορεί να επηρεάζουν την παλίρροια.

Ο καθηγητής Δημήτριος Αιγινίτης (1862-1934) , στο έργο του "Το πρόβλημα της παλίρροιας του Ευρίπου" το 1928 ΄δίνει στο Αριστοτέλη τα πρωτεία στην κατανόηση του φαινομένου άλλα μόνο τον όσον αφορά την ακατάστατη περίοδο του ρεύματος. Θα δανειστώ το παρακάτω απόσπασμα από το έργο του που αναφέρεται στον μεγάλο αρχαίο επιστήμονα:

(Παρ 5)"It is shewn from his (του Αριστοτέλη) Meteorologicals, he has been the first among the ancients who solved this problem, (αναφέρεται στην διάφορες επιδράσεις στο φαινόμενο πλην της αστρονομικής), but only with regard to the question to whice the whole problem of Euripos tide was limited from the early times up to the midle of the 19th century, viz. its irregular current. As it is cleary understood from a passage of his Meteorologicals (Lib. B,A) mentioned by Edros in his paper, Aeistotle gave the expalnation of the irregular currents not only of Euripus, but generally of all the sea straits, by the seiches or ' διά τῶν δεῦρο κακεῖσε τού πορθμοῦ ταλαντώσεων τῆς θαλάσσης' "

Στο έργο του Δ. Αιγινίτη θα αναφερθούμε εκτενέστερα σε επόμενες αναρτήσεις.

Το όνομα Εύριπος περιγράφει αυτή ακριβώς την εύκολη ροή του - "Ευ ριπή". Επίσης εύριπο αποκαλούσαν οι αρχαίοι τον ευμετάβλητο άνθρωπο.

Ο Στράβων (64 π.Χ .-24 π.Χ.) αναφέρεται στο φαινόμενο στο έργο του "Γεωγραφικά" και στο πρώτο βιβλίο και στο ένατο,

[Βιβλίο Α Κεφ 3 Παρ 12]Περὶ μὲν οὖν τῶν πλημμυρίδων καὶ τῶν ἀμπώτεων εἰρήκασιν ἱκανῶς Ποσειδώνιός τε καὶ Ἀθηνόδωρος· περὶ δὲ τῆς τῶν πορθμῶν παλιρροίας͵ ἐχόντων καὶ αὐτῶν φυσικώτερον λόγον ἢ κατὰ τὴν νῦν ὑπόθεσιν͵ τοσοῦτον εἰπεῖν ἀπόχρη͵ ὅτι οὔτε εἷς τρόπος τοῦ ῥοώδεις εἶναι τοὺς πορθμούς͵ ὅ γε κατ᾽ εἶδος (οὐ γὰρ ἂν ὁ μὲν Σικελικὸς δὶς ἑκάστης ἡμέρας μετέβαλλεν͵ ὡς οὗτός φησιν͵ ὁ δὲ Χαλκιδικὸς ἑπτάκις͵ ὁ δὲ κατὰ Βυζάντιον οὐδὲ μετέβαλλεν͵ ἀλλὰ διετέλει τὸν ἔκρουν μόνον ἔχων τὸν ἐκ τοῦ Ποντικοῦ πελάγους εἰς τὴν Προποντίδα͵ ὡς δὲ Ἵππαρχος ἱστορεῖ͵ καὶ μονάς ποτε ἐποιεῖτο)͵ οὔτ᾽ εἰ τρόπος εἷς εἴη͵ ταύτην ἂν ἔχοι τὴν αἰτίαν͵ ἥν φησιν ὁ Ἐρατοσθένης͵ ὅτι ἡ ἐφ᾽ ἑκάτερα θάλαττα ἄλλην καὶ ἄλλην ἐπιφάνειαν ἔχει· οὐδὲ γὰρ ἐπὶ τῶν ποταμῶν τοῦτο γένοιτ᾽ ἄν͵ εἰ μὴ καταράκτας ἔχοιεν· ἔχοντες δὲ οὐ παλιρροοῦσιν͵ ἀλλ᾽ ἐπὶ τὸ ταπεινότερον ἀεὶ φέρονται. καὶ τοῦτο δὲ συμβαίνει διὰ τὸ κεκλιμένον εἶναι τὸ ῥεῦμα καὶ τὴν ἐπιφάνειαν αὐτοῦ· ὥστ᾽ οὐχ ὅτι παλιρροοῦντας͵ ἀλλ᾽ οὐδὲ καθεστῶτας καὶ μένοντας͵ συρροίας μὲν ἐν αὐτοῖς οὔσης͵ μὴ μιᾶς δὲ ἐπιφανείας͵ ἀλλὰ τῆς μὲν ὑψηλοτέρας τῆς δὲ ταπεινοτέρας. πελάγους δὲ τίς ἂν φαίη κεκλιμένην ἐπιφάνειαν; καὶ μάλιστα κατὰ τὰς σφαιροποιούσας ὑποθέσεις τὰ τέτταρα σώματα͵ ἃ δὴ καὶ στοιχεῖα φαμέν· οὐ γὰρ ὥσπερ ἡ γῆ κατὰ ἕξιν ἐσχημάτισται στερεὰ οὖσα͵ ὥστε καὶ κοιλάδας ἔχειν συμμενούσας καὶ ἀναστήματα͵ οὕτω καὶ τὸ ὕδωρ͵ ἀλλ᾽ αὐτῆι τῆι κατὰ τὸ βάρος ῥοπῆι τὴν ὄχησιν ἐπὶ τῆς γῆς ποιεῖται καὶ τοιαύτην λαμβάνει τὴν ἐπιφάνειαν οἵαν ὁ Ἀρχιμήδης φησιν.

Όπου λέει ότι ο Εύριπος αλλάζει φορά επτά φορές σε ένα 24ώρο ενώ δίνει και την εξήγηση του Ερατοσθένη που θεωρούσε ότι η διαφορά στάθμης της θάλασσας στην βόρεια και στην νότια πλευρά του πορθμού προκαλεί την ροή του. ¨

Όντως υπάρχει διαφορά της στάθμης της θάλασσας μεταξύ των δύο πλευρών του Ευρίπου λόγω της παλίρροιας.

Στην συνέχεια ο Στράβων αναφέρεται και πάλι στο φαινόμενο στο ένατο βιβλίο του έργου του,

[Βιβλίο 9 Κεφ 2,Παρ 8] Εἶτα λιμὴν μέγας ὃν καλοῦσι Βαθὺν λιμένα· εἶθ´ ἡ Αὐλὶς πετρῶδες χωρίον καὶ κώμη Ταναγραίων· λιμὴν δ´ ἐστὶ πεντήκοντα πλοίοις, ὥστ´ εἰκὸς τὸν ναύσταθμον τῶν Ἑλλήνων ἐν τῷ μεγάλῳ ὑπάρξαι λιμένι. καὶ ὁ Εὔριπος δ´ ἐστὶ πλησίον ὁ Χαλκίδος, εἰς ὃν ἀπὸ Σουνίου στάδιοι ἑβδομήκοντα· ἔστι δ´ ἐπ´ αὐτῷ γέφυρα δίπλεθρος, ὡς εἴρηκα· πύργος δ´ ἑκατέρωθεν ἐφέστηκεν ὁ μὲν ἐκ τῆς Χαλκίδος ὁ δ´ ἐκ τῆς Βοιωτίας· διῳκοδόμηται δ´ εἰς αὐτοὺς σῦριγξ. περὶ δὲ τῆς παλιρροίας τοῦ Εὐρίπου τοσοῦτον μόνον εἰπεῖν ἱκανόν, ὅτι ἑπτάκις μεταβάλλειν φασὶ καθ´ ἡμέραν ἑκάστην καὶ νύκτα· τὴν δ´ αἰτίαν ἐν ἄλλοις σκεπτέον.

και  λέει πάλι είναι ότι το ρεύμα αλλάζει μέχρι και επτά φορές στο 24ωρο και τα αίτια μας προτρέπει να τα ψάξουμε αλλού.

Στην συνέχεια ο Τίτος ο Λίβιος (59 π.Χ.-17 μ.Χ.) λέγεται ότι ασχολήθηκε με τον πορθμό στο έργο του "Ab urbe Condita" άλλα νομίζω ότι απλά αναφέρθηκε στο φαινόμενο και στον πορθμό. Όσο και αν προσπάθησα δεν βρήκα αναφορά για μελέτη του φαινομένου.

Αργότερα ο Γάϊος Πλίνιος Σεκούνδος (23-79 μ.Χ.) αναφέρει στο έργο του "Naturalis Historia", όταν μιλάει για ακανόνιστες παλίρροιες, ότι ο Εύριπος παρουσιάζει ακανόνιστη παλίρροια όπου η πλημμυρίδα και η άμπωτης εναλλάσσονται επτά φορές το 24ώρο, όπου πιθανόν να το έχει πάρει από τον Στράβωνα. Ο Πλίνιος όμως μας δίνει και ένα άλλο στοιχείo ότι η παλίρροια σταματάει τρεις φορές κάθε μήνα την 7η, 8η και 9η ημέρα του σεληνιακού κύκλου, στον τετραγωνισμό δηλαδή της σελήνης και του ήλιου. Παραθέτω το παρακάτω απόσπασμα από "THE NATURAL HISTORY OF PLINY. BY THE LATE JOHN BOSTOCK, M.D., F.R.S. AKD H. T. RILEY, Esq, B.A., LATE SCHOLAR OF CLAEE HALL, CAMBRIDGE"

       "There are. However, some tides which are of a peculiar nature, as in the Tauromenian Euripus'^, where the ebb and flow is more frequent than in other places, and in Euboea, where it takes place seven times during the day and the night. The tides intermit three times during each month, being the 7th, 8th and 9th day of the moon'. "


Η γνώμη μου είναι ότι ίσως μόνο ο Αριστοτέλης λόγω της διαμονής του στην Χαλκίδα και ο Ερατοσθένης να παρατήρησαν πραγματικά το φαινόμενο και γενικά τις παλίρροιες και στην συνέχεια οι υπόλοιποι αναπαρήγαγαν τις παρατηρήσεις και τα συμπεράσματα αυτών.

Εισαγωγή

Στο στενότερο σημείο του ευβοϊκού κόλπου, με πλάτος μόνο 39 μέτρα ενώνονται το βόρειο με το νότιο μέρος του κόλπου και δημιουργούνται παλιρροϊκά φαινόμενα που προξενούν την κίνηση των νερών είτε από νότο προς βορρά είτε ανάποδα από βορρά προς νότο.

            Η βασική αιτία του φαινομένου είναι η έλξη της σελήνης και το παλιρροϊκό ρεύμα που αυτή προκαλεί. 

       Στο Blog αυτό θα εξηγήσουμε με ποιο τρόπο μπορούμε να προβλέψουμε την φορά του Πορθμού του Ευρίπου και να συζητήσουμε τον λόγο που δημιουργεί αυτό το φαινόμενο.

    Υπάρχει φυσικά ο πίνακας του λιμεναρχείου Χαλκίδος που συνδέει την φορά του ρεύματος με τον σεληνιακό μήνα, εδώ όμως θα αναλύσουμε τον τρόπο που υπολογίζει η εφαρμογή Evripos stream Forecast την συμπεριφορά του ρεύματος του Ευρίπου και πως αυτό το μοντέλο εξηγεί την ακαταστασία των ρευμάτων στον τετραγωνισμό της σελήνης και του ήλιου, και την αρχή του κάθε κύκλου την δεύτερη ημέρα μετά από κάθε τέταρτο.