Das Idealbild aus dem ersten Teil dieser Serie zur Gezeitenkunde bekommt bei genauerem Hinblick schnell einige Dellen und Beulen: Denn Tiden kommen zwar tatsächlich regelmäßig, fallen aber dennoch mal höher und mal niedriger aus. Das Zusammenspiel von Mond und Erde ist nur ein Motor für Ebbe und Flut.

Ebbe in einem englischen Hafen. Der Bewuchs an der Mauer zeigt deutlich, wie hoch hier das Wasser bei Flut steigt. (Foto: Hinnerk Weiler)

Ebbe in einem englischen Hafen. Der Bewuchs an der Mauer zeigt deutlich, wie hoch hier das Wasser bei Flut steigt. (Foto: Hinnerk Weiler)

Springzeit und Nippzeit

Treten besonders hohe Wasserstände auf, spricht man von einer Springzeit. In der Nippzeit hingegen ist der Unterschied zwischen Ebbe und Flut auffallend gering. Mit unserem Modell lässt sich das noch nicht erklären. Aber auch diese Schwankungen habenscheinbar auch etwas mit dem Mond zu tun.

Stehen Sonne, Mond und Erde in einer Linie addieren sie die Gravitationskräfte. Im rechten Winkel hingegen reduzieren sie sich. (Grafik: Hinnerk Weiler)

Stehen Sonne, Mond und Erde in einer Linie addieren sie die Gravitationskräfte. Im rechten Winkel hingegen reduzieren sie sich. (Grafik: Hinnerk Weiler)

Schon früh erkannten die Seefahrer und Gelehrten, dass auch hier ein Zusammenhang mit dem Mond bestehen muss. Denn die Gezeiten fallen immer dann besonders ausgeprägt aus, wenn Sonne, Mond und Erde eine Linie bilden. Steht die Sonne aber im rechten Winkel zu der Linie aus Erde und Mond, sind die Tiden am schwächsten.

Da die Sonne um ein vielfaches größer ist, als der Mond, hat auch sie trotz ihres immensen Abstands zur Erde noch einen nachweisbaren Einfluss auf die Entstehung der Gezeiten. Gäbe es keinen Mond, würde die Sonne allein einen Flutberg erzeugen. Mit Sonne, Mond und Erde in einer Linie addieren sich diese Kräfte und zur Springzeit wächst der Flutberg noch einmal an. Im rechten Winkel Sonne stehend, reduziert sich die Kraft des Mondes um die Kraft der Sonne und dementsprechend geringer fällt die Gezeit auf der Erde aus. Für die Vorhersage von Spring- und Nippzeiten reicht also ein Mondkalender.

Geologische Einflüsse

Wäre die Oberfläche der Erde vollständig von Wasser bedeckt, wäre der Ablauf der Gezeiten damit erklärt. Lediglich die Umlaufbahn des Mondes würde für eine kleine Verschiebung der Gezeiten sorgen.

Tatsächlich aber ist ein Großteil der Erdoberfläche von Land bedeckt und das Wasser ist zudem unterschiedlich tief. Diese Geologie hat einen ganz besonderen Einfluss darauf, wie sich der Flutberg an einem Ort darstellt.

Das Wasser muss steigen und fallen können

Sieht man sich die Nordsee an, beobachtet man einen relativ großen Gezeitenunterschied. Im Mittelmeer, das um ein vielfaches größer ist, gibt es aber kaum einen Tidenunterschied. Damit sich ein Flutberg bilden kann, muss das Wasser erst einmal eine Chance zum Wachsen haben. Dazu  muss es sich bewegen können.

Auch das Mittelmeer gerät alle zwölf Stunden in Folge der Erddrehung unter den Flutberg des Mondes und tatsächlich beginnt in diesem Moment viel Wasser durch die Meerenge von Gibraltar nach Osten zu strömen. Im Atlantik ist viel Wasser und es damit ließe sich auch im Mittelmeer problemlos eine Flutwelleerzeugen. Doch die Zeit ist viel zu kurz, um ausreichend Wasser durch die Meerenge von Gibraltar in das abgeschlossene Mittelmeer zu lassen. Der Wasserstand beginnt daher bereits wieder zu sinken, bevor die Flut ihre eigentliche Höhe erreicht hat.

Tidenmuster – Durch die Geologie der Erde beeinflusst verwirbeln die zwei idealen Flutberge. So entstehen rotierende Systeme, in denen sich das Wasser bewegt. (Grafik: Dr. Richard Ray, NASA/GSFC)

Tidenmuster – Durch die Geologie der Erde beeinflusst verwirbeln die zwei idealen Flutberge. So entstehen rotierende Systeme, in denen sich das Wasser bewegt. (Grafik: Dr. Richard Ray, NASA/GSFC)

Ganz anders bei der Nordsee: Der Atlantische Ozean dient auch ihr als Wasserreservoir in Sachen Gezeiten. Von ihm ist die Nordsee nur durch Großbritannien getrennt. Der englische Kanal stellt dabei eine ähnliche Engstelle wie Gibraltar dar. Das wir jedoch eine viel höhere Tide an der Deutschen Küste sehen, liegt daran, dass das Wasser oben um Schottland herum strömen kann. Allerdings ist dieser Weg ist deutlich weiter. So treffen auf einmal Strömungen aus zwei Richtungen in der Nordsee aufeinander und die Flut kommt im Norden der Britischen Insel zu einer ganz anderen Zeit an, als im Süden. – Das ganze schöne Idealbild der um die Erde wandernden Tide ist dahin.

Solche Phänomene gibt es an vielen Stellen der Erde und sie sorgen nicht nur für erhebliche Höhenunterschiede der Gezeiten, sondern beeinflussen auch den zeitlichen Ablauf ganz erheblich. Wie beim verrühren eines Kuchenteigs geraten die Dinge durcheinander und obwohl der Küchenmixer – also der Mond – eine konstante Drehzahl hat, ist es am Ende ist kaum noch möglich genau zu sagen, wo die Rosinen im Teig landen.

Die Folge sind mehrere mehr oder weniger geschlossene Systeme, in denen Flutberge auf großen Wasserflächen scheinbar rotieren. Dabei fallen Tidenhöhen je nach Ort sehr unterschiedlich aus: In einigen Teilen der Welt addieren sie sich mit den Flutbergen eines anderen Systems oder sie werden gebremmst. Es gibt sogar Orte, an denen das dafür sorgt, dass nur eine Flut am Tag eintritt. Aber auch Stellen mit regelmäßg dreimal täglich Ebbe und Flut kommen vor.

Diese Beobachtungen werden beispielsweise im Global Ocean Tide Model der amerikanischen NASA zu einem beeindruckenden Modell des Tidenverlaufs zusammengefasst.

Tidenkalender

Modelle dieser Art liefern Grundlage für die heute sehr zuverlässige Vorhersagen zur Gezeiten. In einem Tidenkalender geben viele Seeämter diese Daten in übersichtlichen Tabellen heraus. Denn für eine sichere Navigation müssen wir nicht nur wissen, wann Ebbe und Flut ist, sondern eben auch, wie hoch diese Gezeiten ausfallen.

Darum geht es in den nächsten Teilen der Gezeitenkunde auf SegelnBlogs: Was man alles aus einem Tidenkalender herauslesen kann und wie man diese Informatiuonen bei der Navigation richtig benutzt.