الطاقة البحرية في نيوزيلندا
طاقة المد والجزر

تنشئ قوة المد والجزر من خلال التقاط بعض الطاقة في المد والجزر أثناء دورانها ذهابًا وإيابًا، مرتين يوميًا. يمكن أن تكون أجهزة المد والجزر عبارة عن هياكل شبيهة بالسدود أو السدود (قناطر)، تستخدم لإيقاف المد والجزر، أو توربينات مثبتة في تيار المد والجزر.
ووفقًا للمعايير العالمية، فإن المد والجزر في نيوزيلندا، في الغالب، يكون معتدل ويتراوح المد عادة بين متر ومترين. وعادة ما تكون تيارات المد والجزر حوالي كيلومترين في الساعة (عقدة واحدة). وتوجد بعض الاستثناءات داخل وحول مضيق كوك، حيث يمكن أن تكون تيارات المد والجزر أقوى بكثير، وعند مدخل بعض الموانئ، ولا سيما ميناء كايبارا. تساعد مثل هذه المناطق على تركيز التيارات، مما يمنح مستويات طاقة تصل إلى 750 واط لكل متر مربع.
يتم التحكم في المد والجزر بشكل أساسي عن طريق جاذبية القمر. إذ يدور القمر مرة واحدة تقريبًا في اليوم حول الأرض، ويجذب أثناء حركته ارتفاعاً من الماء يسمى المد العالي الذي ينتقل أيضًا حول الأرض. يوجد في الواقع مدّان مرتفعان، لأن الأرض والقمر كنظام يدوران حول مركز مشترك للكتلة. هذا المركز يقع على بعد ثلثي مركز الأرض، وليس من مركز الأرض. وتأثير دوران الأرض حول هذا المركز كجهاز طرد مركزي، مما يؤدي إلى الاتفاع ثانٍ للمد والجزر في المحيط الأبعد عن القمر.
التأثير الثاني على المد والجزر يحدث بسبب الجاذبية من الشمس. تأثير الجاذبية من الشمس أقل من تأثير القمر، لأنه بعيد جدًا عن الأرض. ومع ذلك، فإن الشمس تؤثر على نطاق المد والجزر. إذ عندما يتم محاذاة الشمس والأرض والقمر في خط مستقيم (عند القمر الجديد والقمر الكامل)، تتحد تأثيرات المد والجزر، مما ينتج عنه المد والجزر المرتفع والمنخفض بشكل خاص يسمى المد والجزر الربيعي. وعندما تكون الشمس في الزاوية اليمنى للقمر، تختفي التأثيرات جزئيًا، مما ينتج عنه موجات مد صغيرة تسمى المد والجزر.
في نيوزيلندا نطاق مد وجزر صغير نسبيًا، وعادة ما يكون أقل من مترين. ومع ذلك، فإن بعض الموانئ الأكبر على الساحل الغربي للجزيرة الشمالية ولا سيما كايبارا تشهد تيارات كبيرة مع ارتفاع وانخفاض المد والجزر.
وعلى العموم، هناك 62 تأثيرًا طبيعيًا معترفًا به على المد والجزر، على الرغم من أن بعضها فقط سيكون مهمًا في موقع معين. فجاذبية القمر والشمس هي الأهم.
يحدث التأثير الثالث لأن القمر يدور بزاوية مع خط الاستواء. هذا يعني أنه إذا كان أحد النتوءات التي تتحرك حول الأرض فوق خط الاستواء، فإن الارتفاع الآخر يكون أسفل خط الاستواء. ويترتب على ذلك أيضًا أن بعض الأماكن ستشهد مدًا نهاريًا واحدًا يوميًا، في حين أن أماكن أخرى سيكون لها مد نصف نهاري مرتين في اليوم. على سبيل المثال، هناك مد نهاري في بحر روس بالقرب من القارة القطبية الجنوبية كل 24.84 ساعة. ارتفاع هذا المد يتضاءل إلى الصفر تقريبًا في دورة تستغرق 13.66 يومًا. المد والجزر في نيوزيلندا شبه نهاري. والسبب الرئيسي، المد القمري يسمى M2. يرمز الحرف M إلى القمر والرقم 2 مرتين في اليوم.
يحدث التأثير الرابع بسبب أن مدار القمر حول الأرض ومدار الأرض حول الشمس بيضاوي الشكل وليس دائريًا. تأثير ذلك هو أن الوقت بين المد والجزر يتغير قليلاً من يوم لآخر. يستغرق القمر حوالي 24.8 ساعة للدوران حول الأرض، لذلك يستغرق نصف هذا الوقت 12.4 ساعة، لحدوث المد M2. يمكن توقع المد والجزر في وقت مبكر، لأن القمر والأرض لهما مدارات يمكن التنبؤ بها. يدير المعهد الوطني لأبحاث المياه والغلاف الجوي (NIWA) نموذجًا حاسوبيًا للمد والجزر خاصًا بنيوزيلندا.
يتم تحديد نمط المد والجزر الفعلي والتوقيت من خلال طبيعة الرنين في كل حوض محيط مع الترددات المختلفة لتأثيرات الجاذبية، على مدى عدة دورات. إن وضع نيوزيلندا (مثل وضع أيسلندا) عبارة عن جزيرة صغيرة في حوض كبير، وتكتسح قمم وقيعان المد والجزر M2 باستمرار عكس اتجاه عقارب الساعة حول نيوزيلندا. عندما يكون المد مرتفعًا على الساحل الغربي يكون المد منخفضًا على الساحل الشرقي، والعكس صحيح: الفكرة المباشرة لارتفاعات المد والجزر المتوافقة مع القمر غير كافية. تكون هذه التيارات أكثر وضوحًا في المضائق مثل مضيق كوك ومضيق فوفو. ومن الأمثلة البارزة الممر الفرنسي قبالة مضيق كوك الأكبر ، حيث يمكن أن تصل تيارات المد والجزر، على الرغم من نطاق المد والجزر المنخفض، إلى ما يقرب من ثماني عقد.