Eb en vloed werking uitgelegd

Eb en vloed zijn de getijdenbewegingen van het zeewater. Het is eb als het water zakt en vloed als het water omhoog komt. Eb begint dus met hoog water en duurt tot laag water, terwijl vloed begint bij laag water en eindigt bij hoog water. De getijden zijn een kosmisch verschijnsel waarbij de maan een grote invloed heeft op de waterstanden, aangevuld door de zon.

De maan tugt aan het aardoppervlak en aan het zeewater. Aan de kant van de aarde die het dichtst bij de maan staat, worden de waterdeeltjes sterker aangetrokken dan gemiddeld. Daardoor ontstaat een waterberg die naar de maan toe beweegt. Aan de tegenovergestelde kant van de aarde ontstaat ook een waterberg, juist van de maan afgericht. Daardoor lijkt het alsof er twee waterbergen op aarde staan. De aarde draait in 24 uur éénmaal om haar as, waardoor per etmaal sprake is van twee maal hoog water en twee maal laag water.

Diagram: Aarde-Maan-systeem met waterbergen

Ook de zon trekt aan het zeewater. Wanneer zon en maan op één lijn staan, ontstaan extra sterke getijden; dit heet springtij. Wanneer zon en maan elkaar tegenwerken zijn de waterbergen minder hoog en is het laagwater minder diep. Bij volle maan en nieuwe maan is het rond 10 uur ’s morgens en 10 uur ’s avonds hoog water, terwijl bij eerste kwartier en laatste kwartier het hoogwater rond 3 uur ’s nachts en 3 uur ’s middags ligt. Laag water valt meestal ergens tussen twee hoogwaterstanden in. In de Noordzee komt springtij twee dagen na volle maan en twee dagen na nieuwe maan aan in onze streken.

De getijdengolven ontstaan in de Atlantische Oceaan en bereiken de Noordzee via Schotland en Noorwegen. De getijdenbeweging in de Waddenzee bestaat sinds het afsluiten van de Zuiderzee in 1932 en de Lauwerszee in 1969. Dammen en dijken hebben blijvende invloed op de stroomsnelheid en de wadbodem.

Kaart met getijgolven en Atlantische route naar de Noordzee

Er bestaan verschillende soorten getij: dubbeldaags getij (twee hoog- en twee laagwaterpieken per dag), enkeldaags getij en gemengd getij. Wanneer maan en zon in één lijn staan (conjunctie), versterken hun getijden elkaar en spreken we van springtij. Als ze haaks op elkaar staan, nemen eb en vloed af (doodtij). De maan en de zon hebben elk een massa en een afstand; hoewel de zon veel massa heeft, werkt de verandering in zwaartekracht over de aarddiameter bij maanwerkaan relatief sterker dan bij de zon.

De theorie achter getij is door Newton begonnen en door Bernoulli, Laplace en Fourier verder uitgewerkt. Het echte getij wijkt af van het evenwichtgetij omdat de aarde landmassa’s, ondiepe zones enContinenten heeft. Harmonische analyse wordt gebruikt om het getij voor een locatie te voorspellen, met honderden componenten die samen het getij vormen. Voor de Nederlandse kust zijn dit er circa 94 componenten in relatief ondiep water; dieper water minder.

Figuur van getijcomponenten en harmonische analyse

Een belangrijke praktische mechaniek: de getijgolven dragen de watermassa mee langs de kust en de beweging van de aarde ten opzichte van de maan zorgt ervoor dat de getijkrachten voortdurend verschuiven. Hierdoor ontstaat de navloed (na-eb) en kentering, momenten waarop de stroming van richting wisselt. Langs de Nederlandse kust duurt een volledige cyclus van hoog naar laagwater ongeveer 12 uur en 25 minuten, zodat elke dag twee hoogwater- en twee laagwaterperiodes optreden, maar met dag-tot-dag variaties doordat de maanstand en de zonstand wijzigen.

In combinatie met wind en bodemligging kan de getijstroom ook leiden tot extra versterking of verzwakking van stromingen. Een zoper ontstaat wanneer wind en stroming samen dezelfde richting op gaan, waardoor het wateroppervlak vlakker wordt en de branding minder zichtbaar. Bij tegengestelde stroming en wind kan het getij juist onvoorspelbaar en riskant zijn voor zwemmers en reddingswerkers.

Om praktische voorspellingen te doen, worden tijds- en hoogtegegevens vastgelegd in getijtabellen per locatie. Voor Greenwich geldt als referentiepunt dat de hoeken en fasen van de componenten zijn vastgesteld; de lokale fase wordt vervolgens aangepast met geografische variabelen zoals lengtegraad en kartografische factoren. Harmonische analyse (Fourier) maakt het mogelijk om de componenten van het getij te scheiden en te voorspellen.

Naast de maan heeft de zon een aanzienlijke, zij het kleinere, invloed op het getij. Wanneer de maan en de zon in één lijn staan, versterken hun krachten elkaar en is het springtij hoger; staan ze loodrecht op elkaar, dan is het verschil tussen eb en vloed kleiner, oftewel doodtij. De getijden zijn dus het resultaat van de combinatie van gravitatievelden van maan en zon met de rotatie van de aarde en de aanwezigheid van continenten en ondiepe zones.

Infographic: oorzaken van eb en vloed (maan, zon, aarde)

Samenvattend: eb en vloed ontstaan door de getijdenkracht van de maan (en, in mindere mate, de zon) die het water en de aardkorst beïnvloedt. De vorm van de oceanen, de verdeling van landmassa’s en de rotatie van de aarde bepalen hoe sterk en wanneer deze verschijnselen op een specifieke locatie voorkomen. Het getij is een complex maar voorspelbaar fenomeen dat ons dagelijks leven langs de kust beïnvloedt, van branding tot scheepvaart en veiligheidsplanning bij stranden.

Hoe werkt eb en vloed?

Belangrijke feiten in vogelvlucht:- Eb en vloed zijn dagelijkse verschijnselen veroorzaakt door de getijdenkracht van maan en zon.- Springtij treedt op bij alignement maan-zon-aarde; doodtij bij haaks op elkaar staande posities.- De Noordzee kent een gecompliceerd getijsysteem met regionale variaties door diepte, kustvorm en landmassa's.- Het echte getij wijkt af van het evenwichtsgetij door realistische geografische en dynamische factoren, maar harmonische analyse maakt voorspellingen mogelijk.

Belangrijke termen en concepten

  • Getij: periodieke verschuiving van waterstanden door gravitatie van maan en zon.
  • Springtij: extra hoge waterstanden en extra diepe laagtijden bij alineëring maan-zon-aarde.
  • Doodtij: minder extreem eb en vloed bij haaks op elkaar staande posities.
  • Navloed/na-eb: aanhoudende stroming na hoog- of laagwater punt.
  • Kentering: moment waarop stroming van richting verandert.
  • harmonische analyse: wiskundige methode om getijcomponenten te scheiden en te voorspellen.
  • Dubbeldaags getij, enkeldaags getij, gemengd getij: verschillende typen getijden wereldwijd.

Voor wie meer wil weten: de getijgolf komt vanuit de Atlantische Oceaan, passeert langs Schotland en Noorwegen, en bereikt de Nederlandse kust via de Noordzee. Het effect varieert sterk per locatie door diepte, afstand tot de evenaar en de aanwezigheid van landmassa’s. De getijden beïnvloeden stroming, branding, golfslag en muiwerking, en spelen een rol bij zeewaartse activiteit en strandveiligheid.

tags: #ebben #zonder #vloed