Ebbe en vloed 1)

Het water van de zee, tweemaal daags rijzend en tweemaal daags terugwijkend, vertoont ons een groots en indrukwekkend schouwspel. Het leven aan het strand is voor een goed gedeelte door de wisseling van eb en vloed bepaald, en vanzelf komt de wens bij ons op, die waterbeweging nauwkeuriger te onderzoeken. Het is mogelijk dat dit het best zal gelukken van op een pier; of in een haven, waar de golfslag uitgedempt is en

Fig. 73. Het bepalen lan het peil der zee, voor het onderzoek van ebbe en vloed.

men allicht bij een brug of bij een sluis peilschalen zal aantreffen. Maar te Zandvoort, waar ik gelegenheid had enkele eenvoudige waarnemingen uit te voeren, was ik niet in zulke bijzonder gunstige omstandigheden; en vermoedelijk zal dit evenmin het geval zijn voor de meeste lezers, die dus wellicht willen horen hoe men zich gewoon aan 't strand behelpen kan (fig. 73).

1) Zie het aardige maar verouderde populaire boek: Time and Tide, door R.S. Ball (London 1889). - F. Hopper, Hdb. d. Experimentalphysik, XXV, 687, 1931. - H. Thorade, Ebbe und Flut (Hamburg, 1941).

Hoe rustiger de zee, hoe beter. We verschaffen ons een stokje van 1-2 m lengte (gordijnrol), en zetten daar grove, duidelijke strepen op, met afstanden van 10 cm; de 5 cm-streepjes worden lichter aangegeven. Nu maken we gebruik van de rijen paaltjes, die aan de meeste badplaatsen het strand in verschillende stukken onderverdelen1)

. We kiezen het laatste paaltje dat met zijn voet nog aanhoudend in het water staat, op een punt dus waar

Fig. 74. Ebbe en vloed, met eenvoudige hulpmiddelen waargenomen te Zandvoort.

het waterlaagje zeer ondiep is.De top van dit paaltje zal nu het vaste peil zijn, ten opzichte waarvan wij telkens de stand van het water aflezen. Zet uw stok naast het paaltje, druk hem in het natte zand tot hij vast staat, en tot een gehele decimeterstreep zich bij de top van het paaltje bevindt. Het aflezen van het peil van het water is niet gemakkelijk, omdat elke golf het doet stijgen als ze aankomt en doet dalen als ze terugvloeit. Kies het ogenblik waarop de stroming omkeert; als u dit voor enkele achtereenvolgende golven doet, zult u merken dat zelfs bij niet zeer rustige zee het gemiddelde peil verrassend standvastig is (bedenk daarenboven dat een fout van 5 cm nog niet veel hindert!).

Dergelijke metingen doen we nu ongeveer om het kwartier

of om het halve uur. Weldra bemerken we dat het peil verandert; wellicht daalt het, straks is het misschien al zoveel lager, dat we ons paaltje niet meer gebruiken kunnen en naar een ander moeten overgaan. Maar het is heel gemakkelijk de toppen der paaltjes op elkaar te betrekken, door te mikken op de kim en het hoogteverschil af te lezen; dat gaat heel scherp! (Zie fig. 73). Zo krijgen we dus telkens enige metingen aan elk paaltje, tellen er een vast getal bij of trekken het af om te herleiden op het éne paaltje dat wij als vast peil hadden uitgekozen, en maken een grafische voorstelling van het geheel. Het is zaak, tenminste 12 uur vol te houden, en niet op te zien tegen het telkens uittrekken van schoenen en kousen, noch tegen de belangstelling der overige badgasten, die u wel voor een ambtenaar van de Waterstaat zullen houden!

De kromme lijn die we verkrijgen is buitengewoon belangwekkend (fig. 74). Nu pas krijgen we inzicht in de ware peilverandering van de zeespiegel, terwijl we anders voortdurend misleid werden door de golvende zandbanken en zwinnen van het strand. - Het verschil in peil tussenhoog water en laag water heet het tijverschil; in het door ons gemeten geval bedroeg het 1,55 m, wat aardig uitkomt met fig. 76 b. Verwar deze benamingen niet meteb en vloed, die betrekking hebben op het dalen of op het stijgen van de waterspiegel!

Vervolgens zien we, dat de kromme sterk afwijkt van een sinuslijn. Laag water valt niet midden tussen twee maxima; het water daalt gedurende ongeveer 9 uur, en stijgt in slechts 3 uur! Vandaar het spannende ‘opkomen van de vloed’, als de

Fig. 75. De dubbele vloedgolf welke de Maan op Aarde doet ontstaan (de hoogte van de golf is sterk overdreven).

zandkastelen met heldenmoed verdedigd worden tegen de aanstormende golven. Merk ook op dat het water geruime tijd in zijn laagste stand blijft vóór het merkbaar gaat wassen, terwijl hoog water slechts even bereikt wordt. - Dit verloop van het getij verschilt van de ene kustplaats tot de andere.

Tenslotte geeft onze kromme ons de gelegenheid, nader in te gaan op de oorzaak der getijbeweging. - Men leert in de

sterrekunde hoe de getijden in hoofdzaak ontstaan tengevolge van de aantrekkingskracht van de Maan (fig. 75). Maan en Aarde draaien om hun gemeenschappelijk zwaartepunt; voor het centrum der Aarde (B) heffen aantrekkingskracht en middelpuntvliedende kracht elkaar net op. Het water bij A echter bevindt zich dichter bij de Maan en wordt sterker aangetrokken dan het punt B; het water bij C bevindt zich verder van de Maan en wordt zwakker aangetrokken, zodat daar de middelpuntvliedende kracht overheerst. Er ontstaat aldus eendubbele vloedgolf, en in een bepaald punt van de Aarde moet men in één etmaal tweemaal vloed en tweemaal ebbe waarnemen. Men zou verwachten hoog water te zien op het ogenblik dat de Maan zoveel mogelijk ‘boven ons hoofd’ staat, dus in het Zuiden; of (onzichtbaar) ‘onder onze voeten’, in het Noorden. Dit is het geval:

bij nieuwe Maan, om 12hof 24h;

↕ 6 uur 7 dagen ↕

bij eerste kwartier, om 18hof 6h;

↕ 6 uur 7 dagen ↕

bij volle Maan, om 24hof 12h;

↕ 6 uur 7 dagen ↕

bij laatste kwartier om 6hof 18h.

Laten wij nu eens door eigen ervaring nagaan of het uitkomt! De kromme welke wij hebben waargenomen (fig. 74) heeft betrekking op 23 Augustus 1936. Een willekeurige almanak leert ons, dat de Maan op 25 Augustus, 6hvoormiddag, de schijngestalte van het eerste kwartier vertoonde; zij moest zich dus op 23 Augustus ongeveer om 16h45min het Zuiden bevinden, dit is te 17h45mzomertijd. Dit komt helemaal niet uit met de getijkromme! Hoog water is in werkelijkheid pas om 19h30mingetreden.

Deze waarneming is geen uitzondering, zij is integendeel de regel. Het hoog water komt in 't algemeen verscheiden uren nadat de Maan in 't Zuiden (of in 't Noorden) stond! Deze vertraging t.o.v. de Maan heet hetmaanvloedinterval; en het maanvloedinterval omstreeks volle of nieuwe Maan isde haventijd der betreffende kustplaats. Ieder die een tijdje aan 't strand verblijft moest zijn haventijd kennen, want daarmee kan men al aardig benaderd de ogenblikken van hoog en laag water voorspellen. Als we deze bepalingen op verschillende dagen uitvoeren, vinden we dat het tijdsverschil niet altijd nauwkeurig gelijk is aan de haventijd, maar soms iets korter, soms iets langer; gemiddeld is er dus een correctie aan te brengen. -

Bovenste regel: ogenblik waarop de Maan in 't Zuiden staat (van middag of middernacht gerekend). Onderste regel: de aan te brengen correctie.

12 uur 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +32 min +43 +46 +33 0 -33 -46 -43 -32 -17 0 +17 +32

Deze correctie heet:de halfmaandelijkse ongelijkheid; zij is te

Fig. 76a. De haventijden langs de Nederlandse kust.

wijten aan de Zon, die evenals de Maan getijden veroorzaakt.

Te Zandvoort is de haventijd ongeveer 2h40m. Op 23 Augustus ging de Maan te 16h45m door het Zuiden; het moest dus vloed zijn te 16h45m+ 2h40m- 0h43m= 18h40m(of 19h40m zomertijd). Dit klopt nu heel aardig met de waarneming.

Krachtiger dan anders moesten de getijden zijn bij volle en nieuwe Maan, als de werking der Zon die van de Maan komt

versterken; in werkelijkheid zijn ze dat een paar etmalen later: het is danspringvloed. De nieuwe eigenaardige vertraging die hier optreedt noemt mende ouderdom van het getij. Bij springtij is het tijverschil te Westkapelle 0,50 m groter dan gewoonlijk, elders 0,30 m.

Wat is nu de verklaring voor die vertragingen? Men zou kunnen denken aan de invloed van de Zon. Inderdaad is deze

Fig. 76b. Het gemiddelde tijverschil langs de Nederlandse kust, in meters.

zeer merkbaar; maar de eigenlijke oorzaak is dit niet, want bij volle en nieuwe Maan kan de Zon alleen de werking van de Maan verzwakken of versterken, maar niet van richting doen veranderen; en hetzelfde geldt ook bij eerste en laatste kwartier. - Op de juiste verklaring komt men, als men weet dat de haventijd van kustplaats tot kustplaats verandert. In Zeeland is het 1 uur, bij IJmuiden 3 uur, bij Texel al 7 uur (fig. 76a)! De schommeling van eb en vloed geschiedt dus wel overal in

deperiode die de Maan haar opdringt, maar phase en amplitude worden door de eigentrillingen der oceanen bepaald: waar

Fig. 76c. De getijgolven in de Noordzee, naar R. von Sterneck. De cijfers geven de tijdsverschillen in uren aan.

een oceaanbekken de geschikte afmetingen heeft om met de getijschommelingen mee te trillen, ontwikkelt zich de eb- en vloedbeweging het sterkst. De Noordzee is een binnenzee, die

geen ‘eigen’ getijden heeft, ze krijgt echter door haar noordelijke verbinding met de Atlantische Oceaan een getijstuwing, die telkens op ingewikkelde wijze in het Noordzeebekken rondloopt (fig. 76c).

Het zal hieruit duidelijk zijn, dat het geheel theoretisch vooruitberekenen van de bijzonderheden die we bij de getijverschijnselen waarnemen, slechts in de eenvoudigste gevallen mogelijk is. Uit lange reeksen getijwaarnemingen kan men echter bepaalde constanten afleiden, met behulp waarvan voor de komende jaren zeer nauwkeurige getijtafels te berekenen zijn.

82. Zeebeer.

In zeldzame gevallen ontstaat ook in onze zeeën soms een plotselinge stijging of daling van het water, buiten alle getijregelmaat om. Zo is het in 1924 voorgekomen dat de zee aan onze kust ineens over 1,60 m in 10 minuten steeg, en dan weer snel over 1 m daalde!1)

Het is mogelijk dat zulke verschijnselen, die aan andere kusten veelvuldiger voorkomen, aan hozen of onweders toe te schrijven zijn, soms ook aan aardbevingen.

Merk op, of de evenwichtsstoring met een stijging of met een zuiging begint. In het tweede geval blijft het daar niet bij, doch volgen er altijd nog verscheidene golvingen: want een enkelvoudige golfverheffing kan zich onveranderd voortplanten, een golfdal echter vervormt zich (§ 100).