วิทยาศาสตร์น่ารู้ คู่วันลอยกระทง

ทุกคนเคยสังเกตหรือไม่ว่า ทุกวันขึ้น 15 ค่ำแบบนี้ มักจะมีระดับน้ำขึ้นสูงมาก ๆ และลงต่ำมาก ๆ ในบางช่วงเวลาของวัน คนที่อยู่ริมทะเลหรือริมแม่น้ำคงสังเกตเห็นได้อย่างชัดเจน ปรากฏการณ์แบบนี้เรียกว่าอะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไร ไปหาคำตอบกัน

เมื่อเราสังเกตระดับน้ำทะเลในมหาสมุทรจะพบว่า ระดับน้ำทะเลมีการเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละช่วงเวลาในรอบวัน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “น้ำขึ้น น้ำลง (tide)” ซึ่งปรากฏการณ์นี้เกิดจากผลของแรงไทดัล (tidal force) ซึ่งเป็นแรงที่เกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วงหรือแรงดึงดูดระหว่างโลกและดวงจันทร์

ถึงแม้ดวงจันทร์จะมีขนาดเล็ก แต่เนื่องจากดวงจันทร์เป็นดาวที่อยู่ใกล้โลกมาก จึงสามารถดึงดูดน้ำบริเวณผิวโลกได้แรงกว่าดวงอาทิตย์ซึ่งมีมวลมากแต่อยู่ไกล โดยมีแรงกระทำดึงให้น้ำปรับตัวเป็นรูปทรงรี เมื่อโลกหมุนรอบตัวเองไป 1 รอบ (1 วัน) จะทำให้ผู้สังเกตระดับน้ำที่บริเวณหนึ่งของโลกพบการเกิดน้ำขึ้น 2 ครั้งและน้ำลง 2 ครั้งในแต่ละวัน

แม้ดวงอาทิตย์จะอยู่ไกลจากโลก แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์มีมวลมาก แรงโน้มถ่วงจึงมีผลต่อระดับน้ำเช่นกัน โดยประมาณวันแรม 15 ค่ำและขึ้น 15 ค่ำ ตำแหน่งของดวงจันทร์จะโคจรมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันกับดวงอาทิตย์เป็นผลให้แรงไทดัลจากดวงอาทิตย์เสริมแรงกับดวงจันทร์ ในวันนี้จึงเป็นวันที่ระดับน้ำขึ้นสูงสุดและลงต่ำสุดแตกต่างกันมาก ทำให้ระดับน้ำสูงขึ้นมากกว่าปกติ เรียกว่า วันน้ำเกิด (spring tides)

ส่วนประมาณวันแรม 8 ค่ำและขึ้น 8 ค่ำ ตำแหน่งของดวงจันทร์โคจรมาอยู่ในแนวตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ ซึ่งแรงไทดัลไม่เสริมกัน ในวันนี้จึงเป็นวันที่ระดับน้ำขึ้นสูงสุดและลงต่ำสุดไม่แตกต่างกัน โดยระดับน้ำจะสูงขึ้นน้อยกว่าปกติ เรียกว่า วันน้ำตาย (neap tides)

การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำส่งผลต่อการดำรงชีวิตของคนบนโลก เช่น การกัดเซาะชายฝั่ง การวางแผนท่องเที่ยวเกาะต่าง ๆ การคมนาคมทางน้ำ การออกแบบบ้านที่สร้างบริเวณชายฝั่งทะเล และยังมีผลต่อการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตในบริเวณที่ได้รับผลจากปรากฏการณ์น้ำขึ้น น้ำลงเป็นประจำ เช่น ปลาตีน เป็นต้น


สื่อการเรียนรู้ เรื่อง น้ำขึ้น-น้ำลง (interactive simulation)
https://www.scimath.org/resources/10596/index.html


อ้างอิง
หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ม.3 เล่ม 1