المد والجزرعبارة عن أمواج طويلة، تتمتع بطاقة عالية جدا، يمكن التنبؤ بحدوثها، ويمكن للقاطنين على السواحل مشاهدتها بوضوح من خلال ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر بالنسبة للوضع العادي. وينتج المد والجزر بصورة منتظمة بفعل قوة الجاذبية لكل من القمر والشمس. اذ من المعروف ان قوة تجاذب جسمين نحو بعضهما البعض يتأثر بكتلتيهما والمسافة الفاصلة بينهما.

ويمكن التعبير عن هذه العلاقة بالمعادلة التالية:

قوة الجاذبية= ثابت الجاذبية (2 كتلة)(1 كتلة) /(2(المسافة))

وبالنسبة للأجسام الكروية فان المسافة تقاس بين مركزي الكتلتين. وفي حقيقة الامر فان قوى نشوء المد tide – generating forces تتناسب عكسيا مع مكعب المسافة ما بين مركز الأرض وبين مركز الكتلة التي سببت حدوث المد. لذلك فان:

قوة نشوء المد a ((2 كتلة)(1 كتلة))/(3(المسافة))

لهذا فان قوة تجاذب الأرض مع الشمس تفوق تجاذب الأرض مع القمر بـ 177 مرة. ومع ذلك فان قوة نشوء المد الناجمة عن الشمس لا تساوي سوى 46% من تلك الناجمة عن القمر، رغم ان كتلة الشمس تفوق كتلة القمر بـ 27مليون مرة. فلو كانت الكتلة هي العامل المؤثر الوحيد لكان المد الناجم عن الشمس يعادل 27 مليون مرة المد الناجم عن القمر. ولكن بسبب البعد السحيق للشمس عن الأرض مقارنة ببعد القمر عنها فان القمر يكون تأثيره اكبر. كما هو واضح في المعادلة التالية:

وبما ان: 59.000000

لذلك فان قوة نشوء المد الناجم عن الشمس بالنسبة لتلك القوة الناجمة عن القمر=  (27 million)/(59 million) = 0.46 or 46%) فلو افترضنا بان الأرض مجزأة الى مليون جزء فان هذه الأجزاء تتباين في بعدها واتجاهها عن مركز القمر (شكل 1) وهذا بسبب اختلاف محور التجاذب بين تلك الأجزاء ومركز القمر، ونتيجة لهذه الاختلافات فان قوة نشوء المد الناجمة عن ذلك تدفع مياه المحيطات الى نقطة تدعى zenith وهي النقطة القريبة من القمر والى نقطة nadir المقابلة لها والابعد عن مركز القمر.

يحدث المد والجزر مرتين في اليوم، بحيث تفصل 12 ساعة بين المدين المتتاليين. ولكن هذا الامر فرضي بحت، اذ يفترض بان الارض كاملة التكور وان أعماق البحار والمحيطات واحدة. لذلك نجد بعض الاختلافات حسب موقع الساحل بالنسبة لخطوط العرض (شكل 2).

كما ان المد والجزر يتأثران تأثرا كبيرا بحركة الأرض حول الشمس وحركتها حول نفسها، وارتباط حركة القمر بهما. فعندما يقع القمر ما بين الأرض والشمس يحدث مد القمر، وعندما يقع القمر في الجهة المعاكسة للأرض يحدث مد الشمس وكلا المدين نسميهما المد الربيعي spring tide، وفي الحالة الأولى يكون القمر محاقا، وفي الحالة الثانية يكون القمر بدرا اما اذا كان القمر يشكل زاوية قائمة مع خط الأرض – الشمس فان القمر يكون في دور التربيع، ويولد ذلك مدا ضعيفا يسمى neaptiade (شكل 3).

ونتيجة لميل محور الأرض 23.5 عن مستوى الفلك، فان هذا الاختلاف يخلق تفاوتا جديدا في مقدار المد والجزر. حيث يبلغ المد أقصاه على خط عرض 28.5 شمال خط الاستواء و28.5 جنوب خط الاستواء (23.5 + 5 = 28.5)شكل (4). ولتفاوت بعد الشمس عن الأرض خلال السنة، ولتفاوت بعد القمر أيضا عن الأرض، اثر واضح على مستوى المد والجزر. فمن المعروف ان الشمس تكون في اوج بعدها عن الأرض في شهر تموز (يوليو) من كل عام aphelion حيث تكون المسافة بينهما 152.2 مليون كم، ويكون بعدها بشهر كانون اول (يناير) نحو 148.5 كم وهي ما تدعى بالحضيض perihelion ويكون القمر في اوج بعده عن الأرض apogee على بعد 375.200 كم، ويكون بعيدا عنها في منطقة الحضيض   perigeeنحو 405.800 كم. ولهذا فان المد الربيعي يكون اكبر في فصل الشتاء بنصف الكرة الشمالي منه في فصل الربيع في النصف الشمالي من الكرة الارضية. اي ان المد يكون كبيرا عندما يكون القمر عند نقطة الحضيض.

وبموجب المتغيرات التي ذكرت وفي حالة وجود مياه البحار والمحيطات بنفس الخصائص والاعماق فان: يحدث مدين وجزرين في اليوم الواحد. سواء اكان الامر مدا او جزرا فانهما غير متساويين في المقدار بسبب تغير ميلان محاور كل من القمر والشمس.

يجب ان تتوقع اختلافات في قيم المد والجزر حسب الأشهر بسب اختلافات المسافات بين الشمس والأرض وبين القمر والأرض.

وبناء عليه يمكننا ان نتنبأ بأكبر مد عندما تكون الشمس في مرحلة الاوج والقمر بنقطة الحضيض أي ان الشمس والقمر والأرض تقع مراكزهما على خط مستقيم onjuondion، وعندما يكون ميل الشمس والقمر declination صفرا. وهذا الامر يحدث كل 1600 سنة مرة واحدة. ومن المتوقع حدوث هذا الامر مستقبلا عام 3300 ميلادي.