Grundlagen Gezeiten

Für jemanden der im Binnenland aufgewachsen ist, ist die Ostsee, wie der Name schon sagt, ein See wie viele andere Seen auch und die paar mal, die man dort gewesen ist, war der Wasserstand immer gleich hoch. Man fährt eben bei schönem Wetter dort hin und nicht bei schlechtem.

Steg bei Flut

Im Rahmen der Ausbildung erfährt man, dass sich die Wasserhöhenangaben der Ostsee auf den mittleren Wasserstand beziehen. Man horcht auf "mittlerer Wasserstand", also ist die Wasserhöhe doch nicht immer gleich.

Na ja, viel kann es nicht sein, die paar Zentimeter. So dachten und denken viele und ich dachte auch mal so ! Doch dann kam der April 2003. Ich fuhr nach Kiel-Laboe um mich an Bord einer Segelyacht auf meine Sportseeschifferprüfung vorzubereiten.

Am Abend war es nicht sehr hell und meine Gedanken kreisten wohl um andere Dinge, als um den Wasser- stand. Am nächsten Morgen kam ich ins grübeln. Der Bootssteg wurde vom Wasser leicht umspült und ich dachte, komisch, warum hat man den Bootssteg so niedrig gebaut ? Da hat wohl einer einen geistigen Kurzschluss bei der Planung erlitten.

Steg bei Ebbe

Ich ging duschen und als ich zurückkam konnte ich das Boot nicht mehr trockenen Fußes erreichen.

Andere waren klüger und nahmen sich gleich Gummi- stiefel mit. Kurz, während ich duschte war der Wasserstand um einige Zentimeter gestiegen und als ich nach knapp 1 Woche vom Törn zurück kam, war der Wasserstand auf einer fast normalen Höhe zurückgegangen.

Doch was war die Ursache ?

Die Gezeiten und die DIN 13312

Wenn sich der Wasserstand an der Nordsee ändert, sprechen die Leute meist von Gezeiten. Doch was sind Gezeiten ? Bei der Lösung stieß ich als erstes auf die DIN 13312 dort steht : Gezeiten sind Wasserstandsänderungen, die durch die Bahnbewegungen von Erde, Mond und Sonne, durch das Zusammenwirken von Massenanziehungskraft und Fliehkraft in Verbindung mit der Erdrotation entstehen. Die Gezeiten vor Ort heißen Gezeit. Hört sich gut an, so kurz und bündig. Doch lassen wir uns die Fakten mal einzeln auf der Zunge zergehen. Da wurde als erstes die Erde genannt.

Selbst wenn wir uns die Erde, ein Geoid als Kugel vorstellen, haben wir Vorstellungsprobleme. Nehmen wir einmal an der Nordpol wäre oben und der Südpol folglich unten. Es wäre normal, wenn ein Mensch auf dem Nordpol stehen würde und auf dem Südpol ? Der müsste kopfüber stehen und eigentlich herunterfallen ! Doch das passiert nicht, er merkt nicht einmal, dass er auf dem Kopf steht. Es muss also eine Kraft geben, die das verhindert.




Die Massenanziehungskraft der Erde

Auf der Suche nach dieser unsichtbaren Kraft werden wir unweigerlich auf Isaak Newton stoßen, einem englischen Physiker, der von 1643 bis 1727 lebte. Er setzte sich schon zu jener Zeit mit dieser unsichtbaren Kraft auseinander.

Nach seinen Aussagen besteht jeder Körper aus Masse und hat eine eigene Anziehungskraft. Je kleiner der Körper desto weniger, je größer desto mehr. Diese Massenanziehungskraft wird auch als Schwerkraft bezeichnet und sorgt dafür, dass ein Mensch weder am Nordpol, noch auf dem Äquator und ebenso wenig am Südpol von der Erde herunterfallen kann. Diese Kraft wirkt wie ein unsichtbarer Magnet und hält alles magisch auf der Erde fest. Sie richtet sich und damit auch uns zum Kern hin aus.

Um den Skeptikern den Beweis zu erbringen, soll er einen Apfel an seinem ausgestrecktem Arm gehalten und dann losgelassen haben. Sinngemäß soll er in etwa gesagt haben, die Massen- anziehungskraft der Erde sorgt dafür, dass der Apfel auf den Boden fällt. Wäre sie nicht vorhanden würde der Apfel gen Himmel verschwinden.

Alles was sich auf der Erde befindet unterliegt dieser Kraft, sonst wäre es in den Millionen von Jahren der Erdevolution schon längst im All verschwunden. Dies gilt für feste Stoffe einschließlich Lebewesen und Pflanzen, ebenso wie für flüssige Stoffe, wie Wasser und selbstverständlich auch für gasförmige Stoffe, wie Luft. Denn selbst unsere Luft zum Atmen wäre nicht mehr vorhanden, wenn sie nicht dieser Kraft unterliegen würde !

Erde gleichmäßig

 

Die Erdrotation und ihre Fliehkraft

Nehmen wir einmal an die Erde wäre eine riesige stillstehende Kugel und nur mit Wasser bedeckt, also ohne Landmassen.

Dann würde die Massenanziehungskraft überall gleich stark auf das Wasser einwirken und das Wasser würde sich gleichmäßig über die Erde verteilen. Die Wassertiefe wäre folglich auch überall gleich.

Nun dreht sich aber die Erde in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse. Das klingt nicht sehr spektakulär, doch Vorsicht ! Wir erinnern uns sicherlich noch an unsere Kindheit. Auf einigen Spielplätzen gab es Karussells, die von Hand betrieben werden konnten.

Einige waren mit vier Sitzen ausgestattet andere mit einer Scheibe, die gedreht wurde und wir merkten sehr schnell, dass nahe des Mittelpunktes die Fliehkraft sehr gering war und zum Außenrand nahm sie erheblich zu.

Beim Karussell war der Radius nur knapp 2 m und bei der Erde sind es immerhin rund 6371 km ! Der Umfang der Erde am Äquator beträgt etwas mehr als 40.000 km, die sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse drehen.

Also 40.000 km : 24 Stunden = rund 1.667 km pro Stunde ! Kein Auto fährt so schnell. Die Fliehkraft aus dieser Rotation müsste so gewaltig sein, dass alles was sich dort befindet ins All geschleudert wird. Doch auch hier ist die Schwerkraft stärker als die Fliehkraft. Es ergeben sich aber Verformungen beim Wasser und in der Atmosphäre.

Erde Fliehkraft

Nun dreht sich aber die Erde in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse. Das klingt nicht sehr spektakulär, doch Vorsicht ! Wir erinnern uns sicherlich noch an unsere Kindheit. Auf einigen Spielplätzen gab es Karussells, die von Hand betrieben werden konnten.

Einige waren mit vier Sitzen ausgestattet andere mit einer Scheibe, die gedreht wurde und wir merkten sehr schnell, dass nahe des Mittelpunktes die Fliehkraft sehr gering war und zum Außenrand nahm sie erheblich zu. Beim Karussell war der Radius nur knapp 2 m und bei der Erde sind es immerhin rund 6371 km ! Der Umfang der Erde am Äquator beträgt etwas mehr als 40.000 km, die sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse drehen. Also 40.000 km : 24 Stunden = rund 1.667 km pro Stunde ! Kein Auto fährt so schnell.

Die Fliehkraft aus dieser Rotation müsste so gewaltig sein, dass alles was sich dort befindet ins All geschleudert wird. Doch auch hier ist die Schwerkraft stärker als die Fliehkraft. Es ergeben sich aber Verformungen beim Wasser und in der Atmosphäre.

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