Samenvatting van de les over het ontstaan van de getijden

Zeemanschap - de getijden
Een vleugje sterrenkunde als inleiding
Om de werking van de getijden goed te verstaan kijken we even naar de hemel ...
Gezien vanaf de Aarde draaien alle hemellichamen in één dag van oost naar west.
Als we naar het noorden kijken zien we de poolster op 52° hoogte (op dezelfde hoogte als de
breedtegraad waarop we als waarnemer staan) ongeveer stil staan.
In het centrum van ons zonnestelsel staat de zon (een ster) ; hierrond draaien alle planeten in
dezelfde richting.
De planeten Venus, Mars, Jupiter en Saturnus zijn aan de hemel duidelijk zichtbaar als sterke
lichtjes. Venus bevindt zich steeds in de omgeving van de zon, Mars is een roodkleurig
lichtje, bij Jupiter kun je met een verrekijker zelfs de vier maantjes zien en Saturnus is ook
goed zichtbaar met het blote oog.
Alle planeetbanen liggen ongeveer in hetzelfde vlak. Als je van bovenuit zou kijken
(neerkijkend op de noordpolen), dan zou je zien dat niet alleen de planeten rond de zon
draaien, maar dat ook de planeten zelf rond hun as draaien, en dat de manen rond de planeten
draaien. Bijna alles draait zelfs in dezelfde richting (uitzondering Venus).
Verder draaien nog vele hemellichamen rond de zon :
tussen Mars en Jupiter heb je een band met planetoïden, waarvan Ceres de bekendste is
net voorbij Neptunus heb je de Kuiper-gordel die steen- of ijsbevattende kometen herbergt
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
1/13
Zeemanschap - de getijden
de buitenste ring van ons zonnestelsel wordt gevormd door de Oortwolk, waaruit
regelmatig Kometen in een eliptische baan om de zon draaien.
De Kuipergordel en de Oort-wolk
Meteorieten zijn niet steeds zeer kleine stofdeeltjes
Een meteoor (Perseïden)
Buiten ons zonnestelsel heb je nog vele sterren (groter en kleiner dan onze zon) die een
spiraalvormig sterrenstelsel vormt en "de Melkweg" genoemd worden.
De Melkweg kun je op een zeer donkere plaats goed zien als een heldere band die door de
hemel loopt. Rond de melkweg draaien dan nog de twee Magellaanse wolken (sterrenhopen).
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
2/13
Zeemanschap - de getijden
Daarnaast bestaan nog vele sterrenstelsels, zoals de dichtstbijzijnde Andromedanevel, ... en
deze vormen op zichzelf ook een groep of cluster, waarvan de onze "de Lokale Groep"
genoemd wordt. Daarnaast heb je zeer veel andere clusters ...
Deep sky objecten (1 miljard jaar na Big Bang)
Overzicht van de Messier-objecten
Maar laat ons nu terugkeren naar ons Zon - Aarde - Maan - systeem :
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
3/13
Zeemanschap - de getijden
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
4/13
Zeemanschap - de getijden
Het ontstaan van de getijden
De getijden ontstaan door de krachtenwerking tussen drie massa’s : de watermassa op Aarde,
de maan en de zon (de zon heeft door haar verre afstand slechts 46% van de kracht van de
maan).
De vloedbergen van de oceanen worden enerzijds veroorzaakt door de aantrekkingskracht van
maan/zon en anderzijds door de centrifugale kracht van de Aarde-maan rotatie.
De Aarde heeft dus twee vloedbergen die zich aan de kant van de maan en de tegengestelde
kant van de maan bevinden. Nadat de Aarde een volledige omwenteling gemaakt heeft (na 1
dag) zou elk punt dus twee maal eb en twee maal vloed gehad hebben.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
5/13
Zeemanschap - de getijden
Hierop bestaan echter enkele afwijkingen, waarvan we de voornaamste kort bespreken.
De draaiing van de maan om de Aarde
Doordat de maan draait rond de Aarde
in 29,5 dagen zal de maan na één dag
reeds 12,2° verder oostwaarts bewogen
hebben, waardoor de Aarde nog 50’
langer moet doordraaien om hetzelfde
punt naar de maan te keren. Een
volledige cyclus duurt dus geen 12h
maar 12h25’
De gecombineerde kracht van maan en zon
De onderlinge positie tussen Aarde, maan en zon verschillen continu. Bij volle en nieuwe
maan staan de drie hemellichamen in één lijn en versterken dus het getijde-effect, waardoor
we extra laag laagwater en extra hoog hoogwater krijgen. Dit noemt met springtij.
Omgekeerd, zal bij eerste en laatste kwartier de kracht van de zon het effect van de maan
gedeeltelijk opheffen, waardoor we een zwakkere getijdewerking krijgen ; dit noemt men
doodtij. De tijd tussen doodtij en springtij duurt ongeveer 7 dagen.
De vertraging van springtij en doodtij
Echter, omdat het effect van springtij plaatsgrijpt in het centrum van de oceanen duurt het een
tijd vooraleer dit merkbaar is op andere plaatsen op Aarde. Voor ons in België duurt dit
ongeveer twee dagen, zodat springtij bij ons 2 dagen na NM en VM is, en doodtij 2 dagen na
EK en LK is.
Kleinere afwijkingen
• De hoek tussen de zonnebaan en de evenaar wijzigt in een jaarlijkse cyclus, waarbij de
declinatie van de zon 23,5°N is op 21 juni en 23,5°S is op 22 december. De vloedberg
veroorzaakt door de zon zal dus niet steeds het grootst zijn op de evenaar.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
6/13
Zeemanschap - de getijden
•
De vlak van de maanbaan maakt een hoek van 5° met het vlak van de zonnebaan (het
eclipticavlak), maar beide vlakken draaien ten opzichte van elkaar met een periode van
18,6 jaar. Als maan en zon op eenzelfde lijn komen te liggen zullen dus nog sterkere
krachten bestaan.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
7/13
Zeemanschap - de getijden
•
De maan draait in een ellips rond de Aarde, evenals de Aarde in een ellips rond de zon
draait. Hierdoor bevinden de hemellichamen zich periodisch dichter en verder van
elkaar, welke eveneens zijn invloed heeft op de getijhoogte. Hoe dichter de Aarde bij
de maan of zon staat, hoe sterker de invloed zal zijn.
•
Tenslotte zal men afhankelijk van de plaats op Aarde en de hoogte van de maan ten
opzichte van de evenaar kunnen spreken van een perfect dubbel getijde-effect (zoals
op de evenaar), of van een volledig assymetrisch getijde-effect met bvb slechts één
hoogwater en een driemaal zolang durend laagwater.
•
Doordat het maanvlak (het vlak waarin de maan om de Aarde draait) 28,5° afwijkt van
ons evenaarsvlak, zullen we merken dat - zoals ook in Oostende - er inderdaad geen
perfecte symmetrie is, maar dat het ene hoogwater steeds hoger is dan het andere
hoogwater op dezelfde dag.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
8/13
Zeemanschap - de getijden
De stromingen die gepaard gaan met de getijden
De getijdegolf in de Noordzee is afkomstig uit de
Atlantische Oceaan.
In de Noordzee draait de getijdengolf, van bovenaf gezien
tegen de richting van de klok, om een aantal centrale
punten. Dit wordt door de draaiing van de aarde
veroorzaakt (Coriolis effect).
In het centrum van zo'n wervel (amfidroom punt) beweegt
het water amper. Er is hier ook weinig getijverschil. In de
Noordzee liggen drie van dergelijke wervels: in de
noordoostelijke Noordzee, in de westelijke centrale
Noordzee en in het Kanaal.
In België komt de getijdegolf eerst in De Panne aan,
waarna hij zich naar het noorden verplaatst. De hoogte van
het getij heeft te maken met de afstand tot het centrum van
de wervel.
Voor ons zijn er twee verschillende systemen van belang : de stromingen op volle zee voor de
duiken op de Noordzee, en de stromingen in de Schelde.
Stroming op zee voor onze kust
op het moment van hoogwater en laagwater heersen de sterkste stromingen. Hierbij is
de stroming bij hoogwater meestal sterker dan deze bij laagwater.
de stroming valt stil gedurende een klein uur, tussen hoog- en laagwater (en
omgekeerd). Dit is het moment van kentering. Deze vindt ongeveer plaats op 3 uur
voor en 3 uur na hoogwater.
de richting van de stroming bij hoogwater is gericht naar Nederland, bij laagwater is
de stroming gericht naar Frankrijk
Stroming in de Oosterschelde
op het moment van hoogwater en laagwater valt de stroming gedurende ongeveer een
uur weg.
de maximale stroomsterkte hebben we ongeveer midden tussen hoog- en laagwater (en
omgekeerd)
de richting van de stroming tussen laag en hoogwater is richting binnenland (de
Schelde loopt vol op moment van hoogwater) ; na hoogwater gaat de richting van de
stroming richting open zee.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
9/13
Zeemanschap - de getijden
Plannen van een duik
Om een stroomvrije duik te plannen dienen we over verschillende gegevens te beschikken :
1. Op welke plaats gaan we duiken en hoe verloopt de getijstroom op deze plaats
Het verloop van de stroming ten opzichte van het moment is immers zeer sterk
afhankelijk van plaats tot plaats !
Op bepaalde plaatsen in de Oosterschelde is het duiken bij hoog- of laagwater immers
zeer gevaarlijk, of wijkt het moment van kentering niet samen met het moment van
hoog- of laagwater !
Op volle zee verschilt het moment van kentering ook sterk van plaats tot plaats. Een
verkeerde keuze van moment maakt zeker op zee het duiken volledig onmogelijk !
2. De keuze van dag en uur zijn van groot belang.
Als we duiken op de tweede dag na eerste of laatste kwartier, kunnen we genieten van
doodtij en dus extra weinig stroom.
Het uur zal dan weer een belang hebben bij de zichtbaarheid ; als we 's morgens bvb
bij hoogwater duiken kan de zichtbaarheid volledig anders zijn dan de namiddagduik
bij laagwater (andere stroomrichting).
3. Om welk uur is het hoog- en laagwater ; hiervoor raadplegen we een getijdenboekje.
Deze boekjes kun je kopen in winkels of gratis krijgen in vele duikwinkels. Let hierbij
wel op over welke referentieplaats het getijdenboekje handelt. Een boekje met de uren
hoogwater Oostende is weinig waard om in de Oosterschelde te duiken, zoals ook een
getijboekje Wemeldinge bijna waardeloos is voor zeeduiken. Er bestaan wel
omrekeningsfactoren tussen beide plaatsen, maar dit zijn gemiddelden !
4. Voor de duiken op zee hebben we nood aan een zeekaart of een stromingsatlas.
Met één van deze twee documenten kunnen we bepalen wanneer de stroming wegvalt
op de plaats waar we gaan duiken.
Voor de Oosterschelde zijn er ook diverse publicaties die de stroming op de
duikplaatsen bespreken. In principe duiken we hier op hoogwater of laagwater.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
10/13
Zeemanschap - de getijden
Het getijdenboekje
op welke haven heeft de tabel betrekking ?
werd zomeruur in rekening gebracht ?
getijhoogte is voor ons minder van belang ; hoogteverschil geeft idee van
stroomsterkte (ST / DT)
meestal ook een omrekeningstabel voor andere havens (gemiddelde waarden !)
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
11/13
Zeemanschap - de getijden
De stromingsatlas
De stromingsatlas, zoals hier in klein formaat
afgebeeld, geeft in 13 afbeeldingen weer welke
stroming er heerst (richting en grootte) uur na uur,
gererfereerd ten opzichte van hoogwater bij een
belangrijke haven (hier Dover – HW Oostende is bij
benadering 1u12 na HW Dover).
“Slack” betekent “Kentering”, wat wil zeggen dat er
op deze plaats bijna geen stroming heerst.
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
12/13
Zeemanschap - de getijden
De zeekaart
Deel van de zeekaart nr 2 – British Isles
Detail van de zeekaart nr 2045 – Outer Approaches to The Solent
Luc Aelvoet - Okeanos vzw
Stroomruitenlegende van
zeekaart nr 2045
13/13