Getijden Oorzaken en verschijnselen. Arend Jan Klinkhamer. Arend Jan Klinkhamer Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 1

Transcriptie

1 Getijden Oorzaken en verschijnselen Arend Jan Klinkhamer Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 1

2 Inhoud Oorzaken en effecten Getij is een golf Zon en maan als oorzaken van getij De getijkromme, allerlei vormen Effect van continentmassa s Effect van bassins (Noordzee) Effect van ondiep water Bijzondere gevallen Wat doen we niet: Waterstanden en getijstromen Rekenen aan waterstanden en getijstromen. Zie aparte presentatie hierover. Tochtvoorbereiding Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 2

3 PZV Zeezeilvereniging Website: pzv-zeezeilen.nl Deze presentatie is gemaakt als middel voor instructie bij de PZV Zeezeilvereniging PZV brengt booteigenaren en opstappers bij elkaar, de ervaring van beide varieert van beginnend opstapper tot ervaren schipper Opstappers willen kunnen zeilen brengen kennis en ervaring in Eigenaren kennis en ervaring opdoen, bijv. van tochten of opstappende ervaren schipper zoeken bemanning voor bijvoorbeeld aanbrengtochten in de vakantie Met plezier leren en uitwisselen van kennis en ervaring is de basis van de vereniging Geen zeilopleiding: daarvoor zijn voldoende zeilscholen Praktijk o.a. trim- en oefenweekends; winteravonden met lezingen en praktijk Elk jaar Hemelvaarttocht 9 dagen naar Engeland met boten 250 à 300 leden uit heel Nederland; ligplaatsen idem Bijeenkomsten rond Eindhoven, activiteiten op de Noordzee, in Zeeland en op IJsselmeer Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 3

4 Oorzaken en effecten Getij is een golf Zon en maan als oorzaken van getij HW en LW eenmaal daags, twee maal daags, Variatie maandelijks, jaarlijks De getijkromme, allerlei vormen Effect van continentmassa s Effect van bassins Effect van ondiep water Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 4

5 Ons gewone getij Twee keer per dag hoog water Opvolgende hoog en laagwaters weinig verschillend Duidelijk verschillend spring- en doodtij Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 5

6 Het andere getij Dit lijkt op zeegolven! Is getij een golf? (Soms) een keer per dag hoog water Verschillende waterhoogten bij hoog- en laagwaters Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 6

7 Wat is een golf? golfrichting golfhoogte golftop golfdal golflengte golftop Het eenvoudigste model: elk waterdeeltje maakt een cirkelbeweging De diameter van de cirkel is de golfhoogte De afstand van golftop tot golftop is de golflengte De golf beweegt in de richting van de golftop Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 7

8 Hoe loopt een golf? top dal stijgend water dalend water De draaiing rond de cirkel is constant In golftop en golfdal is beweging alleen horizontaal Halverwege top en dal alleen verticale beweging Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 8

9 Golfbewegingen:diep en ondiep water Diep water Ondiep water Hoe dieper, hoe minder het water beweegt Op een diepte van een halve golflengte is er geen beweging meer Omgekeerd: als het ondieper is dan een halve golflengte, wordt de waterbeweging beïnvloed door de bodem Deep water waves Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 9

10 Vrij lopende golf: samenvatting golftop golfdal De golf loopt in de richting van de top De horizontale snelheid is maximaal op de top en in het dal van de golf Halverwege de top en het dal is er geen horizontale beweging We gaan nu een getijvoorbeeld bekijken om te zien of er overeenkomst is met een golf Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 10

11 HW Cherbourg: maximale E stroom (Franse getijatlas, SHOM) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 11

12 HW Cherbourg +3h: kentering (stroom ~ nul) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 12

13 HW Cherbourg +6h ( LW): maximale W stroom Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 13

14 HW Cherbourg -3h: kentering Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 14

15 Samenvatting getij Cherbourg De stroom is maximaal tijdens HW en LW (op de top en in het dal van de golf) De kentering is HW-3 en HW + 3; halverwege HW en LW Dit zijn de karakteristieken van een vrij lopende watergolf die we hiervoor hebben gezien Het getij gedraagt zich blijkbaar (bij Cherbourg!) als een gewone golf die van W naar E loopt Algemeen geldt: het getij is een golf (met een heel lange golflengte) HW mijl LW plaats stijgend water dalend water Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 15

16 Eb en vloed: verwarrende termen HW LW Eb en vloed kan slaan op stroom en op waterstand Er is geen internationaal aanvaarde definitie; Bowditch (USA) zegt: vloed is de getijstroom naar de kust, eb die er vanaf. Voor verticale beweging zijn de termen rijzend water en zakkend water beter Stroom: de vloedstroom begint voor hoog water (en loopt ook nog ná hoogwater!), de ebstroom begint voor laag water en loopt ook nog ná laagwater HW De termen vloedstroom en ebstroom kunnen daarom verwarrend zijn als de kentering niet samenvalt met HW of LW De vloedstroom begint 2 uur voor lokaal hoogwater Welke richting als deze evenwijdig is met de kust? Duidelijker als er staat: De NW-gaande stroom begint Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 16

17 Wat veroorzaakt getij? Getij is een golf Zon en maan als oorzaken van getij Daags, twee maal daags, maandelijks, jaarlijks De getijkromme, allerlei vormen Effect van continentmassa s Effect van bassins Effect van ondiep water Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 17

18 Oorzaak van getij De aarde draait om de zon, de maan om de aarde De aantrekkingskrachten is in evenwicht met de centrifugaalkracht van de draaiing Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 18

19 Aarde en zon We nemen eerst aan dat er geen continenten zijn De aarde draait in 365 dagen om de zon De aantrekkingskracht van de zon is in stabiel evenwicht met de middelpuntvliedende kracht van de ellipsbeweging van de aarde Maar Op aarde is dat evenwicht er alleen in het middelpunt van de aarde: De centrifugaalkracht ten gevolge van de draaiing om de zon is overal op aarde dezelfde De aantrekkingskracht van de zon wordt kleiner als de afstand van de zon toeneemt Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 19

20 Balans aantrekking en centrifugaal eeuwig LW zon De verschilkracht staat scheef ten opzichte van het aardoppervlak HW A kleiner HW A groter De horizontale component brengt het water in beweging eeuwig LW Centrifugaalkracht van de draaiing om de zon, overal dezelfde Aantrekkingskracht van de zon (A) Horizontale component van de verschilkracht Verschil van de twee Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 20

21 Het resultaat: twee getijdebulten Z Door het verschil van de variërende aantrekkingskracht en de constante middelpuntvliedende kracht ontstaan er twee getijdebulten op aarde Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 21

22 h (meters) Krachtenveld zonsgetij rond de aarde Als de zon boven het punt Z staat trekt het water naar dat punt en naar het tegenovergestelde punt op aarde Dat zijn de hoogwaterpunten LW Doorsnede vorige plaatje Z HW zon Op de meridiaan er tussen in is het rondom de aarde laag water LW HW Deze waterverdeling is altijd geörienteerd op de lijn aarde-zon: een bult naar de zon en een er vanaf Lowestoft getij zon 24h De aarde draait hier in 24 uur onderdoor Dit veroorzaakt het zonsgetij: elke 12 uur hoog water D a g Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 22

23 Maan draait om de aarde EK ( p ) VM LK ( d ) Plaatje van boven de Noordpool, de zon staat rechts EK De aarde draait linksom, tegen de klok in, om zijn eigen as De maan draait in dezelfde richting om de aarde De maan draait in 27,5 dag om de aarde Op de aangegeven zonnetijd staat de maan op haar hoogste punt VM LK Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 23

24 Balans van krachten Ook de maan trekt aan de aarde en draait er omheen: De maan trekt aan de binnenkant harder dan de centrifugaalkracht De maan trekt aan de buitenkant minder dan de centrifugaalkracht Daardoor ontstaat er aan elke kant van de aarde een bult in het water Hoog water aan beide kanten van de aarde in de richting van de maan De dubbele waterbult van de maan en die van de zon draaien onafhankelijk van elkaar rond de aarde Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 24

25 Maansgetij 24h50min De aarde draait in 24 uur om haar as De maan draait in 29 dagen om de aarde Na 24 uur aardrotatie (A naar A) is de maan dus een stukje verder gedraaid De aarde moet nog 50 minuten doordraaien naar B voordat we de maan weer op haar hoogst zien Daarom duurt het 24 h 50 min totdat het de volgende dag weer hetzelfde hoog water is tgv de maan Het effect van de maan op de getijden is ongeveer 2,5 keer zo groot als dat van de zon. De getijperiode is daarom dominant rond de 24 h 50 min. Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 25

26 Springtij en doodtij NM EK VM LK Zon en maan werken elkaar tegen Zon en maan versterken elkaar springtij doodtij springtij doodtij Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 26

27 Andere zaken: 1. Verschuiven van tijdstip HW en LW Als zon en maan een scheve hoek maken, treedt een bijeffect op De getijbulten worden tussen springtij en doodtij tussen zon en maan getrokken, het tijdstip van hoogwater is niet in fase met zon en maan De tijd tussen opvolgende hoogwaters is dan niet precies 12h 25 min Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 27

28 2. De hoogte van de zon (declinatie) Op 21 maart en 21 september staat de zon boven de evenaar; de getijbulten liggen dan op de evenaar In onze zomer staat de zon boven het noordelijk halfrond (tot 23.5 N) 21 mrt, 23 sept De getijbult verschuift met de zon mee. De ene bult komt op het N halfrond, de andere op het Z halfrond HW1 is dus hoger dan HW2 Deze ongelijkheid komt elke 24 uur terug; een eenmaal daagse getijcomponent. Dit effect varieert in de loop van het jaar; op 21 mrt en 23 sept is het afwezig HW2 HW1 21 juni 22 dec Ook de maan staat meestal niet boven de evenaar: deze dagelijkse ongelijkheid herhaalt zich elke 24h50m (bovendien komt de maan nog 5 graden hoger aan de hemel dan de zon) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 28

29 De hoogte van de maan (en meer) De maan draait in een vlak dat een hoek van circa 5 graden maakt met het vlak waarin de aarde om de zon draait; Deze hoek telt op bij de hoogte van de zon (tussen plus en ) Daardoor varieert ook de dagelijkse ongelijkheid van het maansgetij De as van de maanbaan draait in 18,6 jaar een keer rond De hoek van de maanbaan schommelt elke 173 dagen tussen 5 0 en 5 17 Het getij is dus pas na 18,6 jaar weer gelijk (en zelfs dat niet helemaal) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 29

30 3. De hoogtes van zon en maan samen De hoogtes van zon en maan boven de horizon veroorzaken twee dagelijkse ongelijkheden; deze zijn meestal niet in fase. Soms versterken ze elkaar Omlooptijden en declinaties van zon en maan bepalen ca. 90% van de getijbeweging Als in maart en september de zon in het vlak van de evenaar staat, zijn de getijden het sterkst Getijdeplots Lowestoft gemaakt met het UKHO programma Simplified Harmonic Method en NP160 Harmonic constants Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 30

31 4. Andere effecten De omloopbanen van aarde en maan zijn ellipsen. De afstand van aarde tot maan en zon varieert in de maand en het jaar, net als de snelheid langs de baan Volle maan en nieuwe maan vallen soms samen met het meest nabije punt van de ellipsbaan rond de aarde: een versterkt springtij! En zo voort in de volle cyclus van 18,6 jaar. NM VM jul dec Verschil zichtbare grootte van de maan door verschil in afstand Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 31

32 Samenvatting getij Maan en zon bepalen getij; verhouding 2/3 maan : 1/3 zon Verschil van de omlooptijden 24h50m en 24h bepaalt springtij en doodtij Verschillen in maximumhoogtes van maan en zon boven horizon bepalen de dagelijkse ongelijkheid Door diverse onregelmatigheden, vooral in de omloop van de maan om de aarde en in de afstand van de maan vanaf de aarde, is het astronomisch getij elke dag weer anders PM Door veranderingen van de omloopbaan van de aarde om de zon verandert er op heel erg lange termijn meer: over jaar zitten we weer in een ijstijd. Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 32

33 Hoe vind je het getij van een haven Plaatjes van een voordracht van Lord Kelvin in 1882 Het getijverloop van havens wordt al lang geregistreerd We kennen de componenten: bijv maan 2 x daags, zon 2x daags, 1x daags effect van de declinatie van maan, etc Je kunt de componenten met de diverse herhalingstijden (12h, 24h, 12h25m, 24h50m, etc) isoleren uit getijregistraties (harmonische of Fourieranalyse) Uit die componenten kun je dan de toekomstige waterhoogten berekenen (elke component is een zuivere sinusfunktie) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 33

34 Getijtafels Getijtafels worden door de hydrografische diensten berekend uit die getijcomponenten die voor een haven meer dan 1 mm amplitude hebben (voor de Noordzee 94, voor Brest 104 componenten) Lokale effecten van waterdiepte en kustvorm veroorzaken vreemde componenten met andere periodes De bijdragen van alle componenten worden apart uitgerekend en dan opgeteld Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 34

35 De oude tijd: mechanisch rekenen Kelvin tide calculator (1876) leverde in vier uur zwengelen een getijcurve voor een jaar Mechanische getijcalculator (1938) van het Deutsches Hydrographisches Institut voor 64 componenten. Engeland en USA hadden eenzelfde machine voor 42 en 37 componenten. In gebruik tot ca Getijtafels werden ook met de hand uitgerekend! William Thomson (Lord Kelvin) noemde iemand die dat deed een calculator. Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 35

36 Inhoud Getij is een golf Zon en maan als oorzaken van getij Daags, twee maal daags, maandelijks, jaarlijks Getijkrommes in allerlei vormen Effect van continentmassa s Effect van bassins Effect van ondiep water Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 36

37 Het totaal: de getijkromme De getijcurve is elke dag weer een beetje anders De almanakken geven de gemiddelde getijkromme van een haven De curve van de dag wijkt altijd af: In vorm van de kromme In de tijdsduren LW HW LW Curves zijn plaatsafhankelijk: kust en zeebodem vervormen het getij Reeds Lowestoft Reeds Poole Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 37

38 Verwachting en waarneming Binnen 100 mijl kan de vorm van de getijkromme door kust en zeebodem sterk veranderen Waarneming en verwachting kloppen wel erg goed met elkaar: de modellen voor elke haven afzonderlijk zijn betrouwbaar Felixstowe Dover Hoek v Holland Site: asymmetrisch! Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 38

39 De hoofdgroepen getijkrommes Twee maal daags Twee maal daags ongelijk Gemengd twee en een maal daags Een maal daags Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 39

40 Water Level in feet Water Level in feet 2.5 Weersinvloeden rast t.xls Blauw = verwacht Rood = waargenomen Groen = verschil observed predicted residual Julian Day sfnp t.xls observed predicted residual Julian Day 1981 Twee havens aan de Perzische Golf, 100 mijl van elkaar; op korte afstand groot verschil in gedrag van het getij Verschil tussen verwachting en waarneming ligt tussen + 0.5m en 0.5m; een gevolg van stormen in deze periode Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 40

41 Samenvatting We kunnen getij voor een groot deel verklaren uit de omlopen van zon en maan We kunnen het getij voor één haven goed voorspellen (afgezien van meteorologische invloeden) We hebben het verschil tussen havens nog niet verklaard We hebben niet verklaard dat springtij twee dagen na volle maan is De oorzaken daarvan: Continenten Ondiep water Coriolis effect door draaiing van de aarde Reflectie en buiging van golven Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 41

42 Inhoud Getij is een golf Zon en maan als oorzaken van getij Daags, twee maal daags, maandelijks, jaarlijks Getijkrommes in allerlei vormen Effect van continentmassa s Effect van bassins: reflectie etc Effect van ondiep water Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 42

43 De continenten Continenten verhinderen dat de getijbulten vrij om de aarde draaien zoals tot nu toe aangenomen In één gebied op aarde kan dat wel (ongeveer): de Zuidelijke IJszee Vorm en diepte van oceanen en zeeën zijn vast: daarom is de verstoring constant en kun je voorspellen De vrij draaiende getijgolf rond Antarctica stuurt getijgolven de Atlantische Oceaan in Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 43

44 De getijgolf rond continenten Elke lijn is de plaats van hoog water, steeds een uur later, alleen ten gevolge van de maan De getijgolf loopt van zuid naar noord Van hoog water naar hoog water is 60 breedtegraden, 60 x 60 mijl = 3600 mijl De oceaan is 3 5 km diep, dat is dus 1/900 golflengte, de getijgolf is dus een echte ondiepwatergolf De maat van de Atlantische Oceaan past goed bij het maansgetij; daardoor kan het getij aan deze kusten hoger oplopen dan aan de Pacifickusten Positie van HW van het dubbeldaags maansgetij Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 44

45 Effecten tussen golven en kust Bij getijden dezelfde effecten als bij gewone golven: Buiging: de golf buigt om een landpunt Weerkaatsing tegen een kust Resonantie als (halve) golflengte ongeveer gelijk is aan een bassinmaat Afremmen en breken op ondiep water Afbuiging door de draaiing van de aarde: Corioliskracht Veroorzaakt op N halfrond afwijking naar rechts Draagt bij aan hoger verval aan de zuidelijke kant van Het Kanaal tov noordelijke kant Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 45

46 Buiging windgolven aan een kaap (Wind)golven komen van linksboven en buigen om de kaap heen. Op ondieper water gaan ze langzamer lopen, worden korter. (Cancale oestergebied ten E van St. Malo) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 46

47 Buiging achter Cabo Finisterre Lagos, Algarve Lisboa Vigo La Coruña Santander Bayonne Oleron Lorient Brest Cherbourg Dover m 2000m 1000m 80m 80m 70m 60m 40m Het getij loopt als een golf, buigt af rond Kaap Finisterre en vertraagt op ondiep water Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 47

48 Getijgolf in de Golf van Biscaye Continentaal plat gaat binnen 30 mijl van 4000 m naar 1000 m diepte Dezelfde massa blijft in beweging; de diepte wordt 1/4, de stroomsnelheid dus 4 x zo groot De amplitude van het getij wordt op ondiep water ook hoger: oceaan < 1 m, Brest 5 m Op de helling wordt water opgestuwd; dit levert veel turbulentie. Daarom is de Biscaye op de rand van het continentaal plat zo gevaarlijk bij storm Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 48

49 Wrijving kost energie De wrijving tussen de (ondiepwater-)getijgolf en de zeebodem kost energie Het getij reageert door de wrijving traag op de veroorzakende krachten: Door de wrijving valt springtij twee dagen na volle of nieuwe maan (zoals ook het heetst van de dag een paar uur ná de middag is) Ook in de atmosfeer worden door zon en maan getijden opgewekt Zelfs de aardkorst zelf beweegt met een uitslag van ongeveer 30 cm, en de aarde draait niet de hele dag even snel GPS houdt hier rekening mee Door deze effecten samen vertraagt de aardrotatie; de dag wordt in 100 jaar 2,3 milliseconden langer Ten tijde van de dinosauriërs duurde de dag 20 uur (65 miljoen jaar geleden) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 49

50 Getijgolf in de Noordzee De Atlantische getijgolf loopt om de Shetlands heen de Noordzee in (golfbuiging) De halve golflengte 0h-6h is nu 4 breedtegraden = 4 x 60M = 240M, dus de golflengte is 500M De getijgolf is dus enorm veel korter geworden: de snelheid is afgenomen door ondieper water In de Zuidelijke Noordzee zie je verdere vertraging, want daar is het nog ondieper Snelheid golf = (9.8 x diepte) Check: voor 60 m diepte vind je golflengte: (9.8 x 60) x12h50m = 600 mijl Waardoor ontstaat dit vreemde ronddraaiende patroon? Rode lijnen: Uurposities van HW dubbeldaags maansgetij Blauwe lijnen: gemiddeld verschil HW en LW (verval) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 50

51 Coriolis effect in baai Het getij stroomt een gesloten baai over de volle breedte in en uit Instromend: afwijking naar rechts: links stuwing = HW, rechts LW Uitstromend: afwijking naar rechts: links LW, rechts HW HW instromend LW LW uitstromend 10 HW resultaat: roterend vlak De stroom neemt ook nog eens toe en af, het resultaat is een ronddraaiend getij Dit treedt op in de Noordzee tussen Den Helder/Cromer en Dover T=0/12 dwarsdoorsnede T=6/12 Tijden in twaalfden van een maansgetij Het getij draait om het amfidromisch punt daar is wel stroom, maar geen verandering van waterhoogte Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 51

52 Een rondlopend vlak Op plaatsen tegenover elkaar is het HW en LW Het vlak draait tegen de wijzers van de klok in In elke kustplaats is de waterhoogte een sinus! (openklappen van de cylinder) Plaatje is van overheersend maansgetij; het zonsgetij is soortgelijk! Maansgetij in de Z Noordzee Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 52

53 Vol- en leegstromen Z Noordzee HW Dover -6 HW Dover -4 HW Dover -2 HW Dover HW Dover HW Dover +2 HW Dover + 4 HW Dover + 6 LW tot HW Dover overal S-gaande stroom, Na HW Dover overal NE-gaande stroom. NB: Dit is een vol en leeg lopend bassin, geen vrij lopende golf zoals bij Cherbourg Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 53

54 Linksom oplopende tijden van HW = lopende golf Bij de havens staan de verschillen in de hoogwatertijden t.o.v. HW Dover. Het HW-moment loopt zuidwaarts van Lowestoft naar Dover en dan noordwaarts naar Den Helder Stroomkaart is voor HW Dover-6 (=LW Dover); de S Noordzee is net aan het einde van leegstromen. Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 54

55 Getijcurves Nederlandse kust De getijgolf loopt van zuid naar noord Het verval en de vorm van de curve varieert Goed opletten met de HW-tijdstippen van Den Helder en LW Hoek van Holland Oorzaken van afwijkingen: Vlissingen: de berging en de afvoer van de Westerschelde Hoek van Holland: idem van de Nieuwe Waterweg (dubbel laagwater) Den Helder: interactie Noordelijke Noordzee en Wadden (dubbel hoogwater) Het verval is bij Den Helder het kleinst: het dichtst bij het amfidromisch punt Op elke lokatie valt bij een bepaalde maanstand het hoogwater op een vaste tijd: bij springtij is het in Vlissingen altijd hoogwater rond 0200 en 1400 UT, in Harlingen rond 1000 en 2200 UT Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 55

56 Verschil van spring en doodtij Den Helder heeft verschillende getijcurves: boven bij spring, onder bij doodtij Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 56

57 Coriolis in de Noordzee De getoonde situatie is een gemiddelde voor het dominante maansgetij Het zonsgetij en het maansgetij hebben elk hun eigen rotatiepatroon: de amfidromische punten liggen meestal niet op hetzelfde punt Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 57

58 Noordzee: om te onthouden Tot aan HW Dover loopt de stroom ten zuiden van Cromer-Den Helder naar het Zuiden Na HW Dover loopt de stroom naar het Noorden Het HW loopt van Hull langs de kust naar Dover HW Lowestoft = HW Dover-1½ Aan de Belgisch-Nederlandse kant loopt het HW van Calais naar Den Helder HW Vlissingen HW Dover + 2 HW Scheveningen HW Dover + 3 HW IJmuiden HW Dover + 4 Daarom: Ga aan de Engelse Oostkust niet van Z naar N naar een hoogwaterhaven met een drempel; je moet dan tegenstrooms varen om op HW daar te kunnen zijn Het patroon is gunstig om uit Zeeland naar Gravelines te gaan (hoogwaterhaven bij Calais) Met stroom mee naar S, aankomen bij HW Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 58

59 Details in stroomatlas Thamesmonding (UKHO) HW tijdsverschil bij spring - 30 min HW range verschil bij spring 70% Walton on the Naze + 30 min 0 100% 120% De verschillen zijn aangegeven ten opzichte van de standaardhaven. Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 59

60 De almanak Er staat veel in bv de Reeds almanak, hier voor Great Yarmouth, net N van Lowestoft Uitgebreide behandeling in de presentatie Rekenen aan Waterstanden Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 60

61 Voorbeelden In de volgende sheets voorbeelden van praktijkgevallen Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 61

62 Dynamisch getij wereldwijd 0.7m 0.3m cm Getij bijna overal minder dan een meter In delen Atlantische Oceaan, speciaal rond W Europa meer: waarom daar? Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 62

63 Het Kanaal: de getijhoogtes 2m 9m 12m 5m Uit: SHOM getijatlas Kanaal (SHOM = Franse Hydrografische dienst) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 63

64 Gebied St.Malo: getij 9-12 meter Einde-badkuip effect: de getijgolf loopt in een trechter De vorm van de trechter is net zo dat er resonantie optreedt (vergelijk golven in een badkuip: bij sommige frequenties loopt het hoog op, bij alle andere niet) Omdat er door de grote verschillen in waterhoogte een groot watervolume in en uit gaat, zijn de stroomsterktes plaatselijk erg groot; de vernauwing van Alderney veroorzaakt daar de Alderney Race om de Cap de la Hague Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 64

65 De Baie de Somme Soortgelijk resonantie-effect als in de Baie de St. Malo De Baie de Seine heeft bij springtij en bij doodtij geheel verschillende getij-curves: verschillende resonantie van maansgetij en zonsgetij Springtij Doodtij Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 65

66 Het Kanaal: de stroomsterktes 4.5kn 8kn Zeer lokaal sterke stroom: bij Cherbourg, Kanaaleilanden en Brest Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 66

67 Getijgolf in het Kanaal De getijgolf loopt in 8 h van Ouessant naar Boulogne, vertraagt bij Cherbourg Straat van Dover is te nauw voor het doorgeven van de volle getijgolf; het is toeval dat het bij Dover aan beide kanten tegelijk hoog water is Als het Kanaal of de Noordzee een andere maat zou hebben, zou het getijgedrag bij Dover ook heel anders zijn Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 67

68 Getijgolf in het Kanaal: praktijkeffecten Door het Kanaal naar Dover varende vaar je met de getijgolf mee De getijgolf vertraagt E van de lijn Brighton Le Havre, aan de Engelse kant sterker dan aan de Franse kant Daardoor heb je relatief lang stroom mee; andersom heb je dus meer tegenstroom Door dit effect kun je met 5 knopen door het water varend op één tij van Brighton naar Dover en zelfs naar Nieuwpoort; andersom lukt dat nooit Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 68

69 Getijgolf in het Kanaal: wrijving Dover Door wrijving wordt de golf steiler aan de stijgende kant (hetzelfde effect als een steiler wordende golf naar een ondiepere bodem) Daardoor wordt de tijd van LW naar HW korter (linkerhelft curve) In Calais is de verhouding 5h / 7h30 Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 69

70 Getij als golf: bijzondere effecten In het volgende een paar voorbeelden: Grote waterbergingen met een nauwe toegang Effect van banken Resonantie De brekende getijdegolf Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 70

71 Nauwe toegangen van estuaries In het kanaaltje van Southwold kan tot 5 knopen stroom staan Oorzaak: Grote waterberging in het meer direct er achter Le Morbihan en Etel in Bretagne hebben hetzelfde effect Op veel andere plaatsen gemakkelijk te herkennen Southwold en Breydon Water Etel Morbihan Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 71

72 Stroom over de banken In een bankengebied stroomt het boven de bank minder hard dan in de geulen Bij tegenstroom zo veel mogelijk boven de bank varen of aan rand van de geul Met stroom mee in de geulen Bij een bank dwars op de stroom zit de stroomrafeling vaak ná de bank Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 72

73 Effecten van wind en luchtdruk Harde NW storm : Roompotsluis buiten: LW is hoger dan normaal HW De Oosterscheldedam werd net voor LW gesloten en ongeveer 12 uur later weer geopend sluiting Bij de Krammer ontstond door het ontbreken van de normale hoogwatergolf een resonantie in het bekken ten N van het Zijpe: amplitude 0.5m, periode 2h Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 73

74 Extreem effect: de tidal bore Als een golf een geleidelijk glooiend strand oploopt kan een steile voorkant ontstaan: het getij kan hetzelfde doen De foto rechts is geen strandgolf: het is de springtij golf bij Mont St. Michel (Eng bore, Frans mascaret) De bore kan er ook anders uitzien: De mascaret van Tancarville aan de Seine Huangzhou rivier (China) Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 74

75 Samenvatting: getij is gecompliceerd Wat hebben we gezien? De maan heeft de grootste invloed: getij van 12h 50min Invloed van de zon is kleiner; door combinatie zon en maan ontstaan springtij en doodtij Hoogte (declinatie) van zon en maan veroorzaken dagelijkse ongelijkheid Getij is een golf. Door lokale effecten kunnen getijcurven van plaats tot plaats sterk verschillen (van dubbeldaags tot eenmaal daags getij, resonantie, dubbele hoog- en laagwaters) Op de oceaan en in zeeën ontstaan roterende patronen rond amfidromische punten In West-Europa komt de getijgolf uit de Atlantische Oceaan Deze golf buigt de Biscaye in: overal aan de Franse Atlantische kust tegelijk HW en LW De getijgolf loopt het Kanaal in: voordeel van Brighton naar Dover In de Noordzee loopt de getijgolf rond de Shetlands naar het zuiden In Z Noordzee loopt stroom Z tot aan HW Dover; daarna tot LW naar N Tijdstip van HW loopt langs de Oostkust van N naar Z en vanaf Dover langs Be/Ne kust naar de wadden Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 75

76 Websites Goede uitleg van harmonische analyse pzv-zeezeilen.nl Deze en andere presentaties onder Weten en kunnen Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 76

77 Vragen? Getijden, Oorzaken en Verschijnselen V2.3 77