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Tide


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Die Tide ist der durch die Gravitation des Mondes und der Sonne verursachte Zyklus von Ebbe und Flut zusammen Gezeiten genannt.

Die maximale Wasserstandsdifferenz zwischen Hoch- und nennt man den Tidenhub . Dieser variiert je nach Stellung von und Mond: Stehen Sonne Mond und Erde einer Geraden (Voll- und Neumond) addieren sich Anziehungswirkungen und es kommt zu einer (höheren) Springtide . Stehen Sonne Mond und Erde in rechten Winkel zueinander (Halbmond) wird die Anziehungskraft Mondes von der Sonne abgeschwächt es kommt (niedrigeren) Nipptide . Den Zeitpunkt der Strömungsumkehr zwischen auflaufend ablaufend Wasser und umgekehrt nennt man Kenterpunkt der Tide.

Die folgenden Erklärungen zum Entstehen der beziehen sich ausschließlich auf die vom Mond Gezeiten. Die Wirkung der Sonne kann analog werden und die Gezeiten der Erde sind eine Überlagerung der Gezeiten von Mond und Sonne.

Physikalische Erklärung

Die physikalische Ursache der Gezeiten ist Gezeitenkraft . Sie beruht darauf dass die Gravitationskraft mit der Entfernung abnimmt. Die Anziehungskraft Mondes ist auf der dem Mond zugewandten der Erde aufgrund der geringeren Entfernung zum größer als auf der dem Mond abgewandten

Die Berechnung der an verschiedenen Orten Erde wirkenden Kräfte direkt mittels der Gezeitenkraft nicht einfach. Daher wird oft die folgende korrekte allerdings irreführende Erklärung gegeben:

Auf die Erde wirkt nicht nur anziehende Gravitation des Mondes sondern aufgrund der von Erde und Mond um ihren gemeinsamen auch eine entgegengesetzte Zentrifugalkraft (Fliehkraft). Die Zentrifugalkraft von der Winkelgeschwindigkeit der Rotation ab und daher an jedem Ort der Erde gleich Die Gravitationskraft dagegen ist abstandsabhängig und daher der dem Mond zugewandten Seite größer als der abgewandten Seite. Gravitationsanziehung und Zentrifugalabstoßung summiert nun auf der mondzugewandten Seite eine zum hin- auf der abgewandten Seite eine vom weggerichtete Kraft welche für zwei Flutberge verantwortlich
Diese Erklärung ist irreführend da die eine so genannte Scheinkraft ist die nur in einem bewegten diesem Falle rotierenden) Bezugssystem auftritt. Damit verschleiert Erklärung die tiefere zugrundeliegende Ursache die alleine der entfernungsbedingten Abnahme der Gravitation liegt; auch Erde und Mond nicht einander umkreisten würde einer im gleichen Abstand befindlichen Erde die der Entfernung abnehmende Gravitation Gezeiten verursachen. Anders Wenn auf einen Körper (in diesem Falle Erde) an zwei entgegengesetzten Enden unterschiedliche Kräfte die Gravitation) wirken reagiert der Körper durch Die Erde wird leicht in die Länge oder die bewegliche Materie sprich das Wasser der Kraftwirkung.

In einer idealisierten Welt ohne Kontinente die vollständig von Wasser bedeckt wäre es zwei einander gegenüberliegende Bereiche in denen herrscht und zwei Bereiche in denen Tideniedrigwasser Die Erde dreht sich unter diesen Wasserbergen

Aufgrund der Kontinente reicht dieses einfache nicht aus die Gezeiten zu beschreiben. Durch Eigenrotation der Erde werden die Kontinente gegen Hochwasserberge geschoben und lenken diese ab. Dadurch es in den Ozeanen der Erde zu laufenden Gezeitenwellen die an den Küsten entlangstreichen; Nebenmeeren Buchten oder Flussmündungen treten zusätzliche Phänomene

Da die Erde sich innerhalb 24 einmal um sich selbst dreht gibt es zweimal täglich Flut und - eine Flut auf der dem Mond Seite und eine auf der abgewandten Seite. Abstand zwischen zwei Tidehochwässern beträgt jedoch nicht sondern rund 12 Stunden 25 Minuten da Mond zusätzlich die Erde umkreist. Die Zeiten Hoch- und Niedrigwasser hängen von Lage des Punktes in Bezug auf den Mond ab. der elliptischen Bahn des Mondes um die treten zusätzlich kleine Abweichungen in den Abständen Hoch- und Tiefwasserstände auf.

Küstenphänomene

Neben der Gezeitenkraft beeinflussen insbesondere Schwingungsphänomene Zeitpunkt und die Höhe der Flut. Angestoßen die ozeanweite Tide bilden sich mehrere Schwingungsknoten denen Tidenwellen kreisförmig ausgehen. Dieses Phänomen findet allem in Nebenmeeren wie der Nordsee . Herausragend ist hierbei vor allem die Tideresonanz der Fundy-Bay .

Außerdem hat die Küstenform beträchtlichen Einfluss. beträgt der Tidenhub in der westlichen Ostsee nur ca. 30 cm an der Nordseeküste um 1-2 Meter. In den Ästuaren der tidebeeinflussten Flüsse z.B. Elbe und Weser beträgt der Tidenhub aufgrund der Trichterwirkung über 4 Meter. Noch höher ist der beispielsweise bei St. Malo in Frankreich oder in der Severn-Mündung Wales und England er kann dort über 8 Meter Wiederum in der Fundy-Bay treten auch die weltweit höchsten Gezeiten bis zu 15 m auf.

Derart hohe Tidenhübe werden auch in Gezeitenkraftwerken zur Stromerzeugung genutzt.



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