Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat veroorzaakt getijden? Hoog- en laagwater uitgelegd

Het is laag water in Robin Hood's Bay, North Yorkshire, een populair natuurgebied in de Noordoostkust van Engeland. Foto's door R.A. Kearton/Getty Images

De getijden hebben in het eerste kwartaal van dit millennium voor veel problemen gezorgd. Tijdens hoogwaterperioden overstromen laaggelegen gebieden die aan de oceaan grenzen nu veel vaker dan vroeger. Tussen 2000 en 2017 is de gemiddelde frequentie van ‘vloedoverstromingen’ in de Verenigde Staten met 50 procent toegenomen. Dit soort overstromingen blokkeren wegen, schaden de infrastructuur en vormen een back-up voor stormafvoeren.

Ongeveer 37 procent van de wereldbevolking woont binnen 100 kilometer van een kustlijn. De recente overstromingstrends zullen veel van deze mensen doen nadenken over de getijdenwetenschap. Wat veroorzaakt getijden ? Waarom krijgen sommige gebieden dramatischer getijden dan andere? En waarom kan de zeespiegel niet gewoon overal en altijd constant blijven? Hier kijken we naar de fysica en eigenaardigheden van de getijden op planeet Aarde.

Inhoud
  1. De zwaartekracht van de maan
  2. De zon en de getijden
  3. Wanneer continenten zich ermee bemoeien

De zwaartekracht van de maan

Bekijk het onderstaande diagram. Op de foto zul je merken dat onze planeet zich in een klodder oceaanwater bevindt die een beetje de vorm heeft van een rugbybal. Er is een uitstulping in de oceaan aan elke kant van de planeet. Merk op dat de ene uitstulping uitsteekt uit de helft van de aardbol die naar de maan is gericht, terwijl de andere zich aan de andere kant van de aarde bevindt.

Waarom bestaan ​​deze uitstulpingen? Kortom, ze worden voornamelijk veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan op de aarde.

Die kracht kan twee afzonderlijke componenten hebben. Het kan materie ‘verticaal’ trekken, waarmee we loodrecht op het aardoppervlak bedoelen. En het kan dingen ook 'horizontaal' trekken, dat wil zeggen in een richting die parallel loopt aan de oppervlakte van onze planeet.

Welnu, de plek op de aardbol die zich op een bepaald moment precies onder de maan bevindt, wordt het ondermaanse punt genoemd. Ondertussen staat de plek aan de andere kant van onze planeet, die direct tegenover het ondermaanse punt ligt, bekend als het antipodale punt.

Het is geen toeval dat de oceaanuitstulpingen precies boven deze twee plekken het hoogst zijn. Op het ondermaanse punt en het antipodale punt mist de zwaartekracht van de maan een horizontale component – ​​iets dat ook ontbreekt in de twee uithoeken van de wereld die zich 90 graden van deze plekken bevinden.

Die vier gebieden zijn wat dat betreft uniek; elke andere locatie op aarde ervaart een horizontale kracht die watermoleculen in de oceaan naar het ondermaanse punt (waar de zwaartekracht van de maan het sterkst is) of naar het antipodale punt (waar de zwaartekracht van de maan het zwakst is) duwt. Dit is de reden waarom de oceaan boven deze twee gebieden uitpuilt.

De zon en de getijden

Eens in de 24 uur voltooit de aarde een volledige rotatie om haar as. Terwijl de aarde draait, zal elke plek op het aardoppervlak (zoals bijvoorbeeld Long Island of Australië) dwars door beide oceaanuitstulpingen gaan.

Dus – in de meeste gebieden – als uw huis direct onder een uitstulping staat, zou het plaatselijke tij hoog moeten zijn. Maar als het de ruimte tussen de uitstulpingen binnendringt, zou het tij in uw gebied lager moeten worden. Dit is niet altijd het geval, zoals u zo meteen zult leren.

Laten we voor nu een andere factor bespreken die onze getijden beïnvloedt. De zon oefent ook een zwaartekracht uit op de oceanen, maar omdat onze zonnegenoot verder weg staat, zijn de effecten op de getijden minder uitgesproken dan die van de maan. Toch versterkt de grote bal van gas en plasma regelmatig de getijdenuitstulpingen merkbaar.

"De getijden zijn [op hun] grootst... wanneer de zon en de maan op één lijn staan", zegt Duncan Agnew, een geofysicus aan de Universiteit van Californië, San Diego, in een e-mail.

Hij merkt op dat dit gebeurt tijdens twee afzonderlijke maanfasen:Volle manen en nieuwe manen, wat resulteert in grote getijden die springtij worden genoemd. (Merk op dat de naam niets te maken heeft met het lenteseizoen; springtij vindt inderdaad het hele jaar door plaats.)

Tijdens springtij zijn eb en vloed extremer:de ‘hoge’ getijden zijn echt hoog en de ‘lage’ getijden zijn ongewoon laag.

Er zijn minder extreme getijden als de zon en de maan haaks op elkaar staan ​​(ten opzichte van de aarde). Een dergelijke regeling zal zogenaamde doodtij veroorzaken. Een doodtij is een periode waarin het verschil tussen eb en vloed minimaal is.

Wanneer continenten zich ermee bemoeien

Zet je schrap:de zaken staan ​​op het punt nog complexer te worden. De aarde mag dan een ‘blauwe planeet’ zijn, maar 29 procent van het aardoppervlak is bedekt met land. Inhammen, kliffen en andere geografische kenmerken kunnen ook de getijden verstoren, waardoor deze op sommige plaatsen intenser worden en op andere worden verzwakt.

De meeste kustgebieden krijgen twee keer per dag hoogwater te verwerken, en elke 12 uur en 25 minuten komt er een nieuwe. Toch zijn uitzonderingen op de regel niet moeilijk te vinden. "Oceaangetijden zijn een ingewikkeld proces waarbij de getijdenkracht inwerkt op water dat als het ware ook vrij rondslingert in de oceaanbekkens", zegt Agnew.

Veel stranden aan de Golf van Mexico krijgen slechts één keer per dag hoogwater te verwerken, een bijproduct van de beperkte waterstroom. In Nova Scotia wordt het water dat de V-vormige Bay of Fundy binnendringt omhoog geduwd terwijl het landinwaarts beweegt. Dit resulteert in enorme hoogteverschillen tussen eb en vloed daar, zogenaamde boorgetijden.

Dat is interessant

Getijden kunnen worden gebruikt als bron van hernieuwbare energie. De getijdencentrale van Rance in Bretagne, Frankrijk, gebruikt sinds 1966 de getijden van het Engelse Kanaal om elektriciteit op te wekken. Een grotere installatie van dit type werd later in Zuid-Korea gebouwd.

Veelgestelde vragen over hoogwater

Wat zijn eb en vloed?
Hoog- en laagwater verwijzen naar de regelmatige opkomst en ondergang van het oceaanwater. Hoogwater treedt op wanneer het water een groot deel van de kust bedekt nadat het naar het hoogste niveau is gestegen. Bij eb trekt het water zich terug naar het laagste niveau en beweegt zich weg van de kust.
Wat gebeurt er tijdens vloed?
Tijdens vloed kruipt het oceaanwater langs de kust omhoog, waardoor het water dieper wordt. Dit gebeurt wanneer een watermassa dichter bij een van de twee uitstulpingen komt die zijn ontstaan ​​door de zwaartekracht van de maan.
Wat veroorzaakt eb?
De zwaartekracht of getijdenkracht van de maan veroorzaakt twee uitstulpingen op aarde (en haar water) – één op het punt dat het dichtst bij de maan ligt en de andere aan de tegenovergestelde kant van de planeet. Naarmate de aarde draait, komt een gebied dichter bij of verder van de uitstulpingen. Hoe verder het van één is, hoe lager het tij.
Welke objecten beïnvloeden de getijden?
Naast de maan kunnen ook de zon en baaien, kliffen en andere geografische kenmerken de getijden beïnvloeden. De zon oefent zijn eigen zwaartekracht uit op de oceanen, terwijl geografische kenmerken de getijden kunnen verstoren, waardoor deze in sommige delen intenser worden en in andere worden verzwakt.

Veel meer informatie

Gerelateerde artikelen

  • Hoe barrière-eilanden werken
  • Hoe volgen wetenschappers het zeeniveau?
  • Wat zijn getijdentabellen?

Meer geweldige links

  • NOAA-getijdenvoorspellingen
  • Wat zijn getijden?



Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Kan eten mensen gelukkig maken?
  2. De vroegste landdieren hadden minder schedelbotten dan vissen, waardoor hun evolutie werd beperkt
  3. Hoe gentherapie werkt
  4. Hoe een moleculaire schakelaar de groei van plantenorganen vormgeeft
  5. Waarom zelfs identieke tweelingen verschillende vingerafdrukken hebben
  6. Tonnen leven diep in het aardoppervlak gevonden
  7. Decodering van hondencognitie:machine learning geeft een glimp van hoe het brein van een hond vertegenwoordigt wat het ziet
  8. Insecten hebben moeite om zich aan extreme temperaturen aan te passen, waardoor ze kwetsbaar zijn voor klimaatverandering, zo blijkt uit onderzoek
  9. Zoogdieren schakelden over op dagactiviteit na uitsterven van dinosauriërs

Wetenschap