Die Flut ist die Veränderung in der Höhe des Meeresniveaus und die Ozeane , die durch die Kombination der verursachten Gravitationskräfte aufgrund des Monds und die Sonne und die Trägheitskräfte aufgrund der Revolution der Erde um die Mitte der Masse der Paar Erde-Mond und das des Erde-Sonne-Paares, alle kombiniert mit der Rotation der Erde um ihre Achse.
Während des Vollmonds und des Neumondes , dh wenn sich Erde , Mond und Sonne im Wesentlichen auf derselben Achse befinden (wir sprechen von Syzygie ), wird der Einfluss der Himmelskörper hinzugefügt und die Gezeiten haben eine größere Amplitude ( Springfluten ). Im Gegensatz dazu ist im ersten und letzten Quartal, wenn sich die drei Körper in Quadratur befinden , die Amplitude geringer ( neapolitanisch ).
Der Strom der steigenden Flut wird Ebbe oder Flut genannt , der Strom der Ebbe wird Ebbe oder Ebbe genannt .
Je nach Standort der Erde kann der Ebbe- und Flutzyklus einmal (Tagesflut) oder zweimal täglich (Halbtagesflut) stattfinden oder sogar gemischter Art sein.
Das höchste Niveau, das das Meer während eines Gezeitenzyklus erreicht, wird Meer (oder üblicherweise Flut ) genannt. Im Gegensatz dazu wird die niedrigste Stufe als Ebbe (oder Ebbe ) bezeichnet. Wenn das Meer seinen höchsten oder niedrigsten Stand erreicht hat und sich nicht mehr zu bewegen scheint, wird das Meer als schlaff bezeichnet . Am häufigsten wird von "Flut" und "Ebbe" gesprochen, obwohl sich das Wort " Flut" normalerweise auf Bewegung bezieht.
Die niedrigsten Gezeiten des Jahres treten normalerweise zur Winter- und Sommersonnenwende auf , die stärksten zu den Frühlings- und Herbstäquinoktien .
Diese Gezeitenbewegung ist am sichtbarsten, beschränkt sich jedoch nicht nur auf das Wasser: Gezeiten, die fast unsichtbar sind, wirken sich auch auf die Atmosphäre (atmosphärische Gezeiten ) und die gesamte Erdkruste ( Gezeiten ) aus, wenn auch in geringerem Maße. Was wir also an den Küsten wahrnehmen, ist tatsächlich der Unterschied zwischen der Krustenflut und der Ozeanflut. Im Allgemeinen sind Himmelsobjekte und Flüssigkeiten aufgrund der Gesetze der Schwerkraft Gegenstand von Gezeitenkräften in der Nähe anderer Körper ( Io , ein Satellit in der Nähe von Jupiter , ist kolossalen Gezeitenkräften ausgesetzt).
Die Gezeiten sind auf die Verformung der Ozeane durch die Anziehungskräfte der Erde und der einflussreichsten Himmelskörper (Mond und Sonne) sowie auf die Wirkung der Zentrifugalkraft aufgrund der Erdrotation zurückzuführen das Erd-Mond-Schwerpunktzentrum. Es wird an jedem Punkt der Welt auf unterschiedliche Weise ausgedrückt, und zwar aufgrund vieler zusätzlicher Effekte: Trägheit der Wasserbewegung, durch die Flut selbst induzierte Effekte und terrestrische Verformungen, Ausbreitung verschiedener Wellen, die durch Faktoren wie die Coriolis-Kraft induziert werden , die Größe und Form der Becken (offen oder geschlossen, tief oder nicht) usw.
Nach dem universellen Gravitationsgesetz werden die flüssigen Massen der Meere und Ozeane von den einflussreichsten Himmelsobjekten angezogen: der Erde, dem Mond und der Sonne. Insbesondere der Punkt, der dem Mond am nächsten liegt, wird stärker angezogen als der gegenüberliegende Punkt. Eine erste Komponente der Gezeitenkraft ergibt sich daher aus dem Unterschied in der Anziehungskraft zwischen der der Erde und der des Mondes gemäß dem Erd-Mond- Schwerpunkt .
Das gleiche Phänomen besteht für alle Sterne und insbesondere für die Sonne , die zwar weit von der Erde entfernt ist, aber aufgrund ihrer hohen Masse einen starken Einfluss ausübt.
Andererseits dreht sich die Erde um den Schwerpunkt des Erd-Mond-Systems, das auf seiner Oberfläche befindliche Objekte einer Zentrifugalkraft aussetzt . Vereinfacht ergibt sich die Flut daher aus der Kombination dieser beiden Kräfte:
Es ist die Kombination dieser beiden Faktoren, die das Vorhandensein von zwei „Wasserrändern“ auf beiden Seiten der Erde entlang der Erd-Mond-Achse erklärt.
Dies führt zu einer Verformung der Meeresoberfläche, aber auch des Bodens, die sich daher von dem unterscheidet, was ohne die Anwesenheit von Mond und Sonne wäre.
Für das Meer können wir diese Verformung mit einer enormen Welle vergleichen, die eine regelmäßige Form hätte, wenn der Meeresboden "regelmäßig wäre und es keine Küsten gäbe ".
Es sollte hinzugefügt werden, dass die tägliche Rotation der Erde auf sich selbst nicht der physische Ursprung - im engeren Sinne - des Gezeitenphänomens ist. Andererseits ist es an dem Phänomen beteiligt, dass die Rotation den Effekt der Flut lokal moduliert, wobei derselbe Ort auf dem Globus aufgrund der Kombination der Rotationsbewegung und der relativen Bewegungen der Körper ein zeitlich variierendes Erzeugungspotential sieht Disruptoren in Bezug auf die Erde.
Potenzial erzeugenDie Anwesenheit von Mond und Sonne ist der Ursprung der Gravitationskräfte , die die Gezeiten erzeugen.
Die Erzeugungskraft der Gezeiten leitet sich von einem Potential auf der Entfernung von der Erde zum Mond verwandt oder etwa 380.000 km , während der Radius der Erde beträgt etwa 6.400 km . Die Anziehungskraft, die ein Teilchen an einem beliebigen Punkt auf dem Globus erfährt, ist je nach Position unterschiedlich groß.
Beachten Sie das Potential, aus dem die Erzeugungskraft der Flut abgeleitet wird. In einem geozentrischen Koordinatensystem schreiben wir dieses Potential auf einen Punkt P auf der Erdoberfläche, dem Koordinaten in der folgenden Form zugewiesen werden :
(Gleichung: 1.1)
mit:
Wir können als Funktion und durch die Beziehung ausdrücken , die sich aus dem Satz von Al-Kashi ergibt (siehe Figurendarstellung Erde - Mond):
(Gleichung: 1.2)
Wenn wir 1 / d ausdrücken, wird die vorherige Gleichung (Gleichung 1.2):
(Gleichung: 1.3)
Der Mond und die Sonne sind die einzigen Himmelskörper, deren Einfluss bei der Erzeugung von Gezeiten auf der Erde bemerkenswert ist, einer wegen seiner Nähe, der andere wegen seiner Masse.
Der Begriff gilt ungefähr für den Mond und für die Sonne. Wir können daher Folgendes schätzen:
Mit dieser Annahme wird es daher möglich, (Gleichung 1.3) in Form einer Reihe unter Verwendung von Legendre-Polynomen zu zerlegen .
mit den Legendre-Polynomen definiert durch:
Hier kommt eine Subtilität ins Spiel. Der Hauptterm in der Reihe ist der der Ordnung 1, der proportional zu ist . Dieser Begriff hat eine Winkelperiode von 360 Grad, was bedeutet, dass er einen Zyklus von Ebbe und Flut in 24 Stunden beschreibt. Der Gezeitenzyklus beträgt jedoch etwa 12 Stunden. Um diese Frage zu lösen, sollte angegeben werden, dass der Bezugsrahmen, in dem wir das Problem analysieren, nicht galiläisch ist, da die Erde und der Mond nicht stationär sind (wie in der Abbildung gezeigt), sondern sich um ihr gemeinsames Zentrum drehen der Schwerkraft. Die strenge Analyse der Kräfte verpflichtet daher, dem durch (Gleichung 1.1) beschriebenen Potential einen Potentialbegriff hinzuzufügen, der die treibende Kraft unseres Referenzrahmens (in diesem Fall eine Zentrifugalkraft) beschreibt, um die Gesetze anwenden zu können der Mechanik. Dieser Zentrifugalterm kompensiert jedoch den Term erster Ordnung der Reihe und hebt ihn genau auf. Der größte Term in der Reihe wird dann der der Ordnung 2.
Wenn wir uns auf die Ordnung 2 beschränken, die bereits 98% des Signals darstellt, können wir das Potential (Gleichung 1.1) in der folgenden Form schreiben:
(Gleichung: 1.4)
Wir geben die Koordinaten an den Himmelskörper und die Koordinaten an den Punkt des Globus P, wir können daher in folgender Form ausdrücken :
Die Gleichung (Gleichung 1.4) lautet dann:
(Gleichung: 1,5)Wenn wir jeden der drei Terme der Gleichung (Gleichung 1.5) detailliert beschreiben und nur die Rotationsbewegung der Erde an einem Tag berücksichtigen, können wir die Terme der Erzeugung der ersten Flutwellen erhalten.
Tatsächlich :
Wir werden hier das Potential als Funktion aller Orbitalbewegungen der beiden störenden Himmelskörper nicht weiterentwickeln. Wir werden nur die Werke von Darwin zitieren :
Es waren Darwin und Doodson , die die Begriffe für die Entwicklung des Potenzials benannten. Diese Namen werden immer noch verwendet, um Wellen zu benennen.
Die Namen entsprechen einer Zusammenstellung von Informationen und M hat M (Mond) Mondterm und 2 halbtäglichen Term, es ist dasselbe für solare S-Welle .
Warum zwei gegenüberliegende Perlen?Nehmen wir zwei homogene kugelförmige Objekte A und B, die durch die Gravitationskraft voneinander angezogen werden. Für Objekt A wird sein Schwerpunkt gemäß den Gesetzen der universellen Anziehung (g im Diagramm) zum Schwerpunkt von B hin angezogen. Die Anziehungskraft ist an dem Teil, der B am nächsten liegt, etwas wichtiger (g + im Diagramm). Dieser Teil neigt daher dazu, sich in Richtung B auszudehnen, da die Anziehungskraft dort wichtiger ist als die in der Mitte der Schwerkraft von A. Andererseits ist auf dem Teil von A, der am weitesten von B entfernt ist, die Anziehungskraft weniger stark (g - auf dem Diagramm), die Anziehungskraft ist dort schwächer, und dieser Teil entfernt neigt dazu, sich in der zu wölben entgegengesetzte Richtung zu B. Die Rotation von Erde und Mond findet um den gemeinsamen Schwerpunkt der Erde-Mond-Anordnung statt (die sich innerhalb der Erde befindet, 4.700 km von ihrem Zentrum entfernt ). Unter den obigen Annahmen der statischen Flut würde man typischerweise zwei ozeanische Gezeiten beobachten, die jeder der beiden Perlen entsprechen, die sich auf der Erde-Mond-Linie befinden. Wenn sich die Erde selbst einschaltet, würde das Phänomen gemäß einer halbtäglichen Periodizität von etwa 12 h 25 min beobachtet, was der Hälfte des Mondtages entspricht (Zeit, die zwei aufeinanderfolgende Passagen des Mondes vom Meridian trennt). Es konnte auch eine Periodizität von 12 h festgestellt werden, die die Existenz einer Sonnenflut widerspiegelt und eine etwas geringere Amplitude aufweist als die vom Mond verursachte.
Die vorgestellte Argumentation berücksichtigt jedoch nicht die Auswirkungen der horizontalen Ausbreitung von Gezeitenströmungen auf die Oberfläche der Ozeane oder in Küstennähe. Im letzteren Fall führt dies zur Existenz von Gezeiten mit großer Amplitude in bestimmten günstigen Regionen durch die Konformation der Ufer oder des Meeresbodens und im ersten Fall zur Existenz von Punkten in bestimmten ozeanischen Regionen, an denen nur einer nur eine täglich beobachtet Tide.
Der Mond erfährt auch einen von der Erde verursachten Gezeiteneffekt, der angesichts der im Vergleich zum Mond großen Masse der Erde viel größer ist als der auf der Erde beobachtete. Aus diesem Grund synchronisierte sich nach und nach die Rotationsbewegung des Mondes auf sich selbst mit der Bewegung des Mondes um die Erde und zeigte uns fortan immer das gleiche Gesicht (mit einer kleinen Schwingung: die Libration ). Der Mond erfährt auf seiner Oberfläche einen konstanten Gezeiteneffekt von der Erde, was erklärt, warum seine Form nicht perfekt kugelförmig, sondern ellipsoid sein kann .
Gezeiteneffekte gibt es auch auf der Erdkruste, die mit dem Durchgang von Mond und Sonne und an den Antipoden aufsteigt. Die Entwicklung einer systematischen Theorie der Gezeiten begann 1879 mit George H. Darwin und wurde dann von zahlreichen Autoren fortgesetzt, insbesondere von William Kaula im Jahr 1964 und von Paul Melchior. Dieser Effekt ermöglichte es, ein Rätsel am CERN in den am LEP durchgeführten Untersuchungen zu lösen : Die Teilchenstrahlen bewegten sich aufgrund dieser Anhebung länger mit einem Rhythmus, der mit dem der Gezeiten identisch war. Dieser Unterschied im Pfad veränderte periodisch die Messungen. Wir sprachen von einer Amplitude von 40 cm vertikaler Verschiebung der Erdkruste, die sich nicht sehr von der durchschnittlichen Amplitude der durchschnittlichen Bewegung im Zentrum der Ozeane unterscheidet.
Andere induzierte Effekte: Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit der Erde und Abkehr vom MondDas Phänomen der Gezeiten erzeugt Bewegungen der Erdstruktur und der Ozeane, die Reibung erzeugen, dh eine Energiedissipation (in Form von Wärme), die der kinetischen Energie der Erdrotation entnommen wird.
Gleichzeitig bewegt sich der Mond um etwa 3,8 Zentimeter pro Jahr von der Erde weg , um den Drehimpuls des Erd-Mond-Systems aufrechtzuerhalten .
Diese Mechanismen tragen beide zu einer Verringerung der kinetischen Energie bei, dh zu einer Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit der Erde, was zu einer Verlängerung der Dauer der Tage führt. In den letzten 100 Millionen Jahren hat sich die Länge des Tages schätzungsweise um eine Stunde erhöht. Derzeit nimmt die Dauer eines Tages um etwa 2 ms pro Jahrhundert zu.
Der Übergang des Mondes zum Meridian des Ortes (möglicherweise mit einer gewissen Verzögerung der erzwungenen Schwingungen ; wir werden "Gezeitenmeridian" den Meridian nennen, der dem stündlichen Verzögerungswinkel der Gezeiten entspricht) oder im Gegensatz dazu erklärt das Semi- Tageszyklus. Die Periode dieses Phänomen ist 0,517525050 Tag (12 Stunden 25 Minuten 14 Sekunden), die Hälfte der Länge des mittleren Mondtages . Der Zeitunterschied (die Verzögerung) für einen bestimmten Hafen zwischen dem Durchgang des Mondes am Meridian und der Zeit der Flut wird als Einrichtung des Hafens bezeichnet . Hochwasser tritt normalerweise im Herbst und Frühling auf.
Mehrere astronomische Phänomene tragen zur Variation der Gezeitenamplitude bei:
Es ist möglich, zwischen all diesen Phänomenen ziemlich gute Verbindungen zu haben .
Wie das Erd-Mond-System sind die Planeten-Satelliten- und Sonnen-Planeten-Systeme, sogar Satelliten-Satelliten und Planeten-Planeten, der Sitz der Gezeitenkräfte. Sie werden insbesondere zugeschrieben:
Die Auswirkungen von Gezeitenkräften sind in der Nähe eines Schwarzen Lochs oder eines Neutronensterns besonders dramatisch .
Für die Erde haben nur der Mond und die Sonne signifikante Auswirkungen, die je nach den jeweiligen Positionen der Erde, des Mondes und der Sonne und ihrer Neigung hinzugefügt oder entgegengesetzt werden. Tatsächlich ist der Mond viel näher an der Erde als die Sonne, hat aber auch eine viel kleinere Masse, so dass ihre Anziehungskräfte vergleichbare Größenordnungen aufweisen: Die der Sonne ist etwa halb so groß wie die des Mondes. Die anderen Himmelskörper haben ein zu geringes Masse / Distanz-Verhältnis, als dass ihr Einfluss wahrgenommen werden könnte.
Diese kombinierte Anziehungskraft von Mond und Sonne wird jedoch durch andere physikalische Phänomene wie die Trägheit der Wassermassen, die Form der Küsten, die Meeresströmungen , die Tiefe der Meere oder sogar die lokale Bedeutung gestört oder manchmal sogar vereitelt Wind.
Darüber hinaus wird über einen Zeitraum von 18,6 Jahren ein langer Zyklus eingerichtet, in dem der durchschnittliche Meeresspiegel 9 Jahre lang um 3% pro Jahr ansteigt, dann 9 Jahre lang um 3% abnimmt und so weiter. Dieser Zyklus verschärft und verringert dann die Auswirkungen des durch die globale Erwärmung verursachten Anstiegs der Ozeane. Laut dem IRD von Frankreich, wo die Amplitude der Gezeiten von Natur aus stark ist (Beispiel: Bucht des Mont Saint-Michel), wird dieser Zyklus in den Jahren dazu beitragen 2008-2015 proportional mehr zum Anstieg des Niveaus des offenen Meeres oder der großen Flut als zur einzigen globalen Erwärmung (bis zu + 50 cm , dh 20-fache Wärmeausdehnung des Ozeans nach der globalen Erwärmung) . Umgekehrt dürfte die abnehmende Phase dieses Zyklus von 2015 bis 2025 zu einer offensichtlichen Verlangsamung des Phänomens des aufsteigenden Ozeans und wahrscheinlich der Erosion der Küste führen, die im Allgemeinen damit verbunden ist.
Es ist eine Kraft, die sich der Bewegung einer Masse widersetzt, die wir bewegen (Geschwindigkeit erhöhen) oder stoppen (Geschwindigkeit verringern) wollen. Je größer die Masse, desto größer die Trägheit . Dies ist der Fall bei der Wassermasse aller Ozeane der Erde, die versucht, die Bewegungen zu vereiteln, denen sie durch die kombinierte Anziehungskraft von Mond und Sonne ausgesetzt ist.
Es gibt im Allgemeinen zwei Gezeitenzyklen pro Tag (es gibt Ausnahmen), deren Flut- und Niedrigwasserzeitpunkte mit dem Mond variieren (vorherrschende Anziehungskraft).
Die Flut manifestiert sich hauptsächlich an den Seeküsten, wo das Meer nach einem Zyklus steigt oder sich zurückzieht, der einerseits mit der Rotation der Erde und ihrer Umdrehung um die Sonne verbunden ist, andererseits mit der Rotation des Mondes um die Erde. Dieser vollständige Zyklus (Voll- und Niedrigwasser) dauert ungefähr 12 Stunden 25 Minuten.
Wenn sich die Küsten zu einem Trichter verengen , wie am Boden bestimmter Buchten ( Mont-Saint-Michel- Bucht , Bay of Fundy usw.), kommt es zu einer Verstärkung der Höhe der Gezeiten, die zwischen Niedrigwasser und Hochwasser 14 Meter überschreiten kann Wasser durch Resonanzeffekt . Dort gibt es auch eine fortschreitende Zeitverzögerung, wie im Ärmelkanal vom Eingang nach Dünkirchen oder in der Mündung des St. Lawrence River in Kanada. Das intrakontinentale Meer und das Binnenmeer sind nicht sehr anfällig für Gezeiten, da die Wassermassen und die Abstände zwischen den betroffenen Küsten viel kleiner sind als in den Ozeanen . Bei teilweise offenen Meeren hängt alles von der Öffnung im Vergleich zum tatsächlichen Volumen ab: Im Mittelmeer verhindert die Enge der Straße von Gibraltar ein konsequentes Befüllen oder Entleeren, während im Golf von Morbihan die Flut heftige Strömungen erzeugt.
Das geologische Substrat und die Erdkruste werden ebenfalls von den Gezeiten beeinflusst. In der Tat sind die Platten, die den Erdmantel bilden, dick und fest, aber im großen Maßstab ziemlich elastisch und verformbar und bewegen sich daher wie das Niveau der Ozeane, aber die Verformung der Erde ist geringer (in der Größenordnung von eins) bis zu einigen Dezimetern) als bei großen Meeresmassen. In Paris ist der Erdpegel zu Zeiten, die einer Flut entsprechen würden, um etwa 30 Zentimeter weiter vom Erdmittelpunkt entfernt im Vergleich zu einer Position relativ zum Mond, die Ebbe entspricht. Landfluten neigen andererseits in Kombination mit der Selbstgravitation der ozeanischen Masse dazu, den Gezeitenbereich im offenen Meer (entsprechend der Gleichgewichtsflut) zu verringern ) von etwa 30%.
Die Erdgezeiten sind in der Lage Auslösung von Erdbeben hoher Stärke .
In der Antike wurde das Gezeitenphänomen von Herodot im Roten Meer bemerkt , und die Griechen bemerkten auch die launischen Strömungen bestimmter Mittelmeerstraßen. Sie nahmen volles Bewusstsein für das Phänomen von außerhalb des Mittelmeer wagen, in der IV - ten Jahrhundert vor Christus. AD ( Pytheas im Atlantik, Alexander der Große in Indien). Eine Verbindung mit der Position des Mondes wird von denselben Pytheas vorgeschlagen , die sowohl auf seinen eigenen Beobachtungen als auch auf denen der Kelten an der Atlantikküste beruhen.
Platon glaubte, dass die Gezeiten durch Schwingungen der Erde verursacht wurden . Aber die genaueste Beobachtungen werden durch gemacht Posidonius den I st Jahrhundert vor Christus. AD in Cadiz . Er beschreibt drei periodische Phänomene, die mit den Gezeiten verbunden sind: die zwei täglichen Gezeiten, die den beiden Gipfeln (unten und oben) des Mondes entsprechen; die halbmonatliche Periode, die Syzygien mit der Sonne entspricht; der Halbjahreszeitraum, der den Äquinoktien entspricht . Es bewertet die Zeitverzögerung zwischen dem Durchgang des Mondes und dem aufsteigenden Wasser korrekt.
Posidonios sieht in diesem Phänomen die Manifestation eines Mitgefühls, einer Anziehung der Wellen für den vermeintlich feuchten Mond. Cicero , Plinius der Ältere , Strabo und Ptolemaios bestätigen, dass das Phänomen der Gezeiten vom Verlauf des Mondes und der Sonne abhängt.
Am VII - ten Jahrhundert, Augustine Eriugena , hinsichtlich Nipp- (ledo) und Whitewater (malina) und deren Übereinstimmung mit den Mondphasen erscheinen zum ersten Mal.
Im VIII - ten Jahrhundert, Beda Venerabilis vertieft Beobachtungen und Studien Posidonios Gezeiten Variationen von einem Punkt zum anderen von der englischen Küste. Er ist der erste, der "die Existenz und Beständigkeit einer Verzögerung der Flut zur Mondstunde an jedem Ort bestätigt" : die Errichtung des Hafens . Er merkt an, dass "günstige oder entgegengesetzte Winde die Stunden von Ebbe und Flut vor- oder verzögern können ..." .
Im IX - ten Jahrhundert, die persischen Astronomen Albumasar im Detail in seinen magnum Introductorium ad astronomiam Korrelationen zwischen Flut und Mond.
Wenn jedoch die Erklärung durch Anziehung von Astrologen und Ärzten bevorzugt wird, für die der Mond der feuchte Stern schlechthin ist, wird sie von den Schülern des Aristoteles, die sich auf Licht und Bewegung beschränken, nicht akzeptiert. Die Wirkung der Sterne auf der Erde.
Aus dem XIV - ten Jahrhundert entwickelte sich die aimantique Theorie der Gezeiten , die die Wirkung des Mondes auf dem Wasser des Meeres auf die Wirkung des Magneten auf dem Eisen vergleicht.
Dies ist es, Ärzte und Astrologen des XVI ten Jahrhunderts , dass wir die Idee zuschreiben müssen die Gesamt Gezeiten Ebbe und Flut in zwei ähnlichen, einer nach dem Mond, der andere von der Sonne erzeugt zu zersetzen.
Im XVII - ten Jahrhundert, Kepler nahm den Begriff der Anziehungskraft des Mondes, magnetisch in der Natur, die die Gezeiten verursachen würde. Galileo verspottet Keplers Position zur Mondanziehung und erklärt die Ebbe und Flut des Ozeans durch die Aktionen der Erdrotation. Trotz der Einwände erwägt Galileo, die Bewegung der Erde durch diese Erklärung zu beweisen.
Newtons Gravitationstheorie ermöglichte es, auf der Grundlage wissenschaftlicher Prinzipien zum Mond- und Sonneneinfluss zurückzukehren. Diese Theorie wurde weit verbreitet in der angenommenen XVIII - ten Jahrhundert, obwohl zu Beginn der XIX - ten Jahrhunderts, Bernardin de Saint-Pierre versuchte , die zu überzeugen , Französisch Akademie der Wissenschaften , dass es nicht der Mond, sondern die Besetzung ( im Wechsel mit dem Nachtfrost ) der Gletscher, die die Gezeiten verursacht haben. Er brachte seine Argumentation an seine Grenzen und begründete die große Amplitude der Äquinoktien mit der kombinierten Wirkung der Gletscher der Arktis und der Antarktis .
Der Gezeitenbereich ist für einen bestimmten Tag und in einem Intervall zwischen Flut und Ebbe der Unterschied in der Wasserhöhe zwischen dem Niveau der Flut und dem der Ebbe (Beispiel: Gezeitenbereich von 6,0 m ). Der Gezeitenbereich variiert kontinuierlich. Die Zone, die abwechselnd vom Meer bedeckt und freigelegt wird und durch diese beiden Ebenen begrenzt ist, wenn sie maximal sind, wird als Küsten- oder Gezeitenzone oder sogar als "Gezeitenzone" bezeichnet.
Der Gezeitenbereich wird manchmal mit der Gezeitenamplitude verwechselt, aber der letztere Ausdruck wird manchmal dem englischen Ausdruck Gezeitenbereich, der den Gezeitenbereich bezeichnet, und manchmal dem Ausdruck Gezeitenamplitude, der den halben Gezeitenbereich bezeichnet (Unterschied in der Wasserhöhe bei Flut) , gleichgesetzt oder bei Ebbe mit der bei Flut).
Es wird in Hundertstel ausgedrückt und variiert zwischen 20 und 120 und zeigt die Stärke der Flut an. Der durchschnittliche Koeffizient beträgt 70.
Die Gezeiten oder Gezeiten Springfluten treten auf, wenn Mond und Sonne in Verbindung oder im Gegensatz ( Syzygy genannt ) von der Erde (wo Voll- oder Neumond stehen ) stehen: Anziehungskräfte addieren sich. Dieses Phänomen erklärt , warum die größten Gezeiten ( Äquinoktium Gezeiten ) nach der Tagundnachtgleiche während des ersten syzygy nehmen (21. März und 21. September).
Umgekehrt sind die Gezeiten niedrig ( Gezeiten- Neap ), wenn sich der Mond in einem Winkel von 90 ° zur Achse Sonne-Erde befindet (Situation im ersten oder letzten Quartal ). Ebenso treten die schwächsten um die Sommer- und Wintersonnenwende auf (21. Juni und 21. Dezember).
C = 20 definiert die niedrigstmögliche Flut C = 45 definiert ein durchschnittliches totes Wasser C = 70 definiert den Abstand zwischen Quelle und Wasser C = 95 definiert ein durchschnittliches Quellwasser C = 100 definiert ein durchschnittliches äquinoktiales Quellwasser C = 120 definiert die stärkste mögliche FlutWenn U an einem bestimmten Ort der halbe Gezeitenbereich der stärksten Springflut ist, der nach einer durchschnittlichen äquinoktialen Syzygie ( C = 100 ) auftritt, beträgt die Wassertiefe ( h ) bei Flut einen Gezeitenkoeffizienten ( C ) ungefähr ::
h pm = (1,2 + C) × U. In ähnlicher Weise beträgt die Wassertiefe bei Ebbe ungefähr: h bm = (1,2 - C) × U.Hinweis:
Praktisches Beispiel: Die Wasserhöhe auf offener See an einem Ort, an dem die Höheneinheit U = 5,50 m ist , wenn der Koeffizient C = 95 ungefähr beträgt : h pm = (1,2 + 0,95) × 5, 50 = 11,825 m . Ebenso beträgt die Wassertiefe bei Ebbe h bm = (1,2 - 0,95) × 5,50 = 1,375 m .
Nachname | Ursache | Zeitraum | Amplitude |
---|---|---|---|
Halbtäglich | |||
M2 | Monddirektor | 12 h 25 min | 100% |
S2 | Hauptsolar | 12 h 00 min | 46,5% |
N2 | Elliptischer Mondmajor | 12 h 40 min | 19,1% |
K2 | Lunisolare Deklination | 11 h 58 min | 12,6% |
Tagsüber | |||
O1 | Monddirektor | 25 h 49 min | 41,5% |
K1 | Lunisolare Deklination | 23 h 56 min | 58,4% |
P1 | Hauptsolar | 24 h 04 min | 19,3% |
Q1 | Elliptischer Mondmajor | 26 h 52 min | 7,9% |
Die Anziehungskraft von Mond und Sonne erzeugt eine Flutwelle, die durch ihre Ausbreitung das Phänomen der Flut erzeugt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist in tiefem Wasser hoch (400 Knoten im Atlantik oder etwa 200 Meter pro Sekunde) und in seichten Gewässern viel niedriger (30 Knoten im Ärmelkanal oder etwa 15 Meter pro Sekunde). Diese Geschwindigkeit bestimmt die Verschiebung der offenen Seezeiten an verschiedenen Orten.
Darüber hinaus leidet die Flut unter einer Verzögerung in Bezug auf die astralen Situationen; Wir sprechen über das Alter der Flut . An den französischen Küsten ist es ungefähr 36 Stunden wert. In Brest werden wir daher 36 Stunden nach dem Vollmond die Flut sehen. Diese Vorstellung vom Alter der Flut sollte nicht mit der im vorherigen Absatz beschriebenen Ausbreitungszeit der Flutwelle verwechselt werden.
Die Größe und Periodizität der Gezeiten hängen vom Standort ab: Sie werden von vielen Faktoren bestimmt, einschließlich der Größe des Meeresbeckens, seiner Tiefe, des Profils des Meeresbodens, der Existenz von Einlässen, des Breitengrads usw. In einigen Meeren wie dem Mittelmeer führen all diese Faktoren dazu, dass die Flut so niedrig ist, dass sie übersehen werden kann. In anderen Ländern können die Gezeiten 15 Meter erreichen Tidenhub .
Abhängig vom Breitengrad des Ortes und der Morphologie seiner Küste (Merkmale oben) gibt es vier Arten von Gezeiten:
Es handelt sich um einen „halbtäglichen“ Typ mit einer durchschnittlichen Dauer von 12 Stunden und 25 Minuten. Es gibt daher jeden Tag eine Verschiebung der Stunden bei Ebbe und Flut.
Der Gezeitenbereich ist sehr variabel. Dies kann bei Flut 14 Meter in der Bucht des Mont Saint-Michel erreichen und bei Ebbe nur wenige zehn Zentimeter im Mittelmeer .
Der Legende nach singt der Regenpfeifer in Niue bei Flut und dann wieder bei Ebbe, um den Fischer über den Gezeitenwechsel zu informieren .