Zeemanschap - de getijden. Om de werking van de getijden goed te verstaan kijken we even naar de hemel...

Transcriptie

1 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

2 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

3 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

4 Luc Aelvoet - Okeanos vzw 4/13

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 De zeekaart Deel van de zeekaart nr 2 British Isles Detail van de zeekaart nr 2045 Outer Approaches to The Solent Stroomruitenlegende van zeekaart nr 2045 Luc Aelvoet - Okeanos vzw 13/13