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 bij hoog water en eindigt bij laag water; vloed begint bij laag water en eindigt bij hoog water. Deze bewegingen worden ondersteund door de getijkracht van de maan op het zeewater, en in mindere mate door de zon.
Wat veroorzaakt eb en vloed?
Alle waterdeeltjes op aarde worden aangetrokken door de maan. Aan de kant van de aarde die het dichtst bij de maan is, worden de waterdeeltjes sterker aangetrokken dan gemiddeld, waardoor een waterberg naar de maan toe ontstaat. Aan de andere kant van de aarde ontstaat ook een waterberg die van de maan is afgericht. Het lijkt dus alsof er twee waterbergen op de aarde staan. Doordat de aarde in 24 uur éénmaal om haar as draait, is het per etmaal tweemaal hoog water en tweemaal laag water.
De maan draait in ongeveer een maand om de aarde, waardoor de positie van de maan ten opzichte van een gegeven punt op aarde verschuift binnen één etmaal. Naast de maan trekt ook de zon aan het zeewater. Wanneer zon en maan samenwerken, spreken we van springtij; wanneer ze tegen elkaar in gaan, ontstaan lagere getijpieken en minder hoog hoogwater. Bij volle maan en bij nieuwe maan is het hoogwater meestal rond 10 uur ’s morgens en 10 uur ’s avonds; bij eerste en laatste kwartier is het hoogwater rond 3 uur ’s nachts en 3 uur ’s middags. Laag water valt ongeveer tussen twee hoogwaterstanden in.
Gedrag van eb en vloed langs de kust
In de Noordzee en langs de Waddenzee varieert de timing en de hoogte van eb en vloed per locatie. In de Waddenzee beweegt het getij als gevolg van de maan en de aardrotatie, terwijl de aanwezigheid van landmassa’s, zee-diepte en wind de daadwerkelijke getijstroom bepalen. De getijgolf die langs de Nederlandse kust komt, ontstaat in de Zuidelijke IJszee bij Antarctica en bereikt Nederland na ongeveer twee dagen. Bij Groot-Brittannië splitst de golf en kan via verschillende routes de Noordzee bereiken. Daarom verschillen de hoogwaterstanden en de tijdstippen per locatie.
< tagimg>Kaart van de getijgolven en belangrijke passagepunten langs de NoordzeeHoe werkt de getijdenkracht precies?
De getijdenkracht is de combinatie van de aantrekkingskrachten van maan en zon op elk punt op aarde. Watermassa’s reageren als gevolg van deze krachten met een lichte buiging en stuwing, wat leidt tot twee waterbulten op de aarde die meedraaien met de maan. De aarde draait in 24 uur om haar as, waardoor de waterbulten zich verplaatsen en eb en vloed ontstaan. De zon werkt mee, maar is minder krachtig dan de maan; bij alignement (conjunctie) versterken de getijdenkrachten elkaar en is springtij mogelijk. Bij een hoek van 90 graden tussen maan en zon (_doodtij_) is de verdeling van water gelijkmatiger en zijn eb en vloed minder extreem.
Overwegingen zoals de aardrotatie, de oceanenverdeling, en de diepteverschillen langs de kusten zorgen ervoor dat het echte getij verschilt per locatie. De bewegingen zijn vaak niet precies twee keer per dag gelijk door de aanwezigheid van continenten en ondiepe/oceaanbodems. De getijkrachten kunnen ook de stromingen beïnvloeden en zo de dynamiek van de kust versterken of verzwakken.
Hoe getijden en golven ontstaan | Effecten van de volle maan
Historische en wiskundige kijk op getij
De getijtheorie werd in 1687 door Isaac Newton voorgesteld en later uitgebreid door Daniel Bernoulli (evenwichtsgetij) en Laplace (dynamische theorie van het getij). Fourier leverde de Fourier-analyse die helpt om harmonische componenten van het getij te onderscheiden. In het spel van getij zijn meerdere factoren van belang, zoals afstand tot de evenaar, waterdiepte en landmassa's, waardoor getijden wereldwijd sterk variëren.
Het verschil tussen hoogwater en laagwater kan sterk variëren, van enkele meters tot meer dan tien meter in uitzonderlijke plaatsen zoals de Fundy Bay. Springtij treedt op wanneer maan en zon in dezelfde richting trekken en bevordert hoger hoogwater en lager laagwater. Doodtij ontstaat bij de halve maanfasen wanneer de krachten elkaar tegenwerken. De getijden zijn dus een complexe mix van maan, zon, aardrotatie en geografische kenmerken.
Belang voor zeevaart, wadlopen en kustbeheer
Bij varen is het cruciaal om rekening te houden met de waterstand en de stroming in de vaargeulen. Wadlopers moeten opletten of ze niet in diep water terechtkomen. De kracht en richting van de stroming beïnvloeden de veiligheid en de planning van activiteiten op en rond de wadplaat. Een goed begrip van getijden helpt ook bij kustbeheer en bij het inschatten van de impact van wind en getij op de kustlijn.
Naar de kern: samenvatting van kernprincipes
- Eb en vloed ontstaan door de combinatie van de maan- en zonkracht op de aarde en de verplaatsing van het aardoppervlak onder de waterlagen.
- De maan trekt water aan aan zowel de nabij- als de verte kant van de aarde, wat leidt tot twee waterbergen die meedraaien met de maan.
- Springtij treedt op als zon en maan in dezelfde richting werken; doodtij verschijnt wanneer zij loodrecht op elkaar staan (nieuwe/volle maan versus eerste/laatste kwartier).
- De afstand, declinatie en de aanwezigheid van landmassa's zorgen voor grote variaties in getijden per locatie.
- De getijdenkracht is klein in vergelijking met de eigen zwaartekracht, maar heeft langdurige effecten zoals de langzamere aardrotatie en de verschuiving van de maanbaan.
Verdere historische details en concepten
Over de langetermijnprocedure van de getijtheorie: de getijdenkracht kan worden uitgedrukt als hoofdgetij vermenigvuldigd met modulatie of door som van harmonische componenten; beide methoden leveren hetzelfde resultaat op voor de getijverhouding. De relevante getijcomponenten zoals M2 en S2 zijn dubbeldaags getijcomponenten met specifieke hoeksnelheden. Harmonische analyse wordt toegepast op lange reeksen waarnemingen voor voorspellingen. Greenwich dient als referentielocatie voor het evenwichtsgetij, maar elke locatie vereist lokale aanpassingen in fase en amplitude.