43. EBBE EN VLOED.

Ieder schipper en iedereen, die aan de zeekust of in een havenstad

woont, kent de getijden, de wisseling van ebbe en vloed. Tweemaal

per dag stijgt het zeewater en stroomt in de baaien en riviermonden;

tweemaal daalt het en stroomt terug. Het hoogwater komt echter niet

altijd even laat; elken volgenden dag komt het ongeveer 50 minuten

later dan den vorigen dag: na 14 dagen is het 12 uur later gekomen,

zoodat dan het eene hoogwater op denzelfden tijd van den dag valt

als 14 dagen vroeger het andere hoogwater. Wat beteekent deze

regelmatige verschuiving? Ook de maan verlaat zich ongeveer 50

minuten per dag. _Ebbe en vloed volgen de maan; zij komen altijd een

vasten tijd na de oogenblikken, waarop de maan in het Zuiden het

hoogst, of in het Noorden onder den horizon het laagst stond_. Dit

tijdsverloop, dat het hoogwater na de maan komt -- dus de tijd van

hoogwater op den dag van volle of nieuwe maan, als de maan om 12 uur

in het Zuiden staat -- heet _haventijd_. Voor de schippers is het

van groot belang dezen haventijd, die voor elke zeeplaats en haven

verschillend is, te kennen, omdat vele havens alleen bij hoogwater

met diepgaande schepen te bereiken zijn, en bij andere het in- en

uitstroomende water de schepen meevoert.

Vergelijkt men nu den haventijd van een aantal naburige plaatsen,

dan ziet men dat hij regelmatig van plaats tot plaats verandert; op

het kaartje is hij voor de kusten der Noordzee van uur tot uur aan

gegeven. Men ziet hier, hoe het hoogwater als een golf voortschuift;

van uit het Noorden buigt een golf om Schotland heen, die langs de

Engelsche en Noorsche kusten naar het Zuiden loopt, terwijl uit het

Zuiden, uit het Kanaal een golf langs de Hollandsche en Duitsche

kusten oploopt. Deze vloedgolven loopen natuurlijk ook over de open

zee, al kan men ze daar bij gebrek aan peilschalen niet bemerken.

[Illustratie: Vloedgolf in de Noordzee.]

Van de beide golven, die van het Noorden en van het Zuiden komen,

nemen wij aan de kusten de vereenigde werking waar; aan de getallen

tusschen haakjes op de kaart, die de vloedhoogte in meters aangeven,

is te zien, hoe zij elkaar op sommige plaatsen versterken, op andere

verzwakken. Het eerste is het geval bij de wadden, van Den Helder

tot Esbjerg, waar de gescheurde kusten het geweld van de door

stormvloeden veroorzaakte overstroomingen toonen; het laatste is het

geval bij de gave kustlijn van Noord-Holland en van Jutland.

Wij zien hier hoe het verschil tusschen hoog en laag water niet

overal even groot is. Aan rechte kusten en bij eilanden in den

oceaan is het vaak niet eens een meter; waar echter de vloedgolf in

een zeeëngte dringt, die steeds nauwer wordt, wordt het water

opgestuwd, en daar groeit het verschil tot vele meters, op enkele

plaatsen zelfs tot 15 en 20 meter. Maar ook op dezelfde plaats is

dit verschil altijd niet even groot; _de vloedhoogte wordt in een

14-daagsche periode beurtelings grooter en kleiner_. Bij volle en

nieuwe maan is de vloed het hoogst, de ebbe het laagst (springtij),

terwijl zij in de kwartierstanden van de maan veel minder van den

gemiddelden zeespiegel verschillen (doodtij). De oorzaak van dit

verschijnsel is dadelijk in te zien. Zijn de getijden een werking

van de maan, _dan zal de zon een gelijksoortige werking uitoefenen_;

bij volle en nieuwe maan valt deze werking met die van de maan samen

en versterken zij elkaar, terwijl in de kwartierstanden maanvloed en

zonneebbe samenvallen, dus elkaar verzwakken. Ook neemt men dikwijls

waar, dat de beide op elkaar volgende hoogwaters, b.v. de dagvloed

en de nachtvloed niet even hoog zijn, zoodat een sterke en een

zwakke vloed met elkaar afwisselen.

Reeds voordat Newton zijn aantrekkingskracht als algemeene

wereldkracht ontdekt had, waren de getijden al aan een aantrekking

van de maan toegeschreven. Terwijl Galilei de oorzaak in

ongelijkheden door de aswenteling der aarde zocht, zei Kepler

daarover: "het klaarblijkelijkste bewijs voor de wederzijdsche

aantrekking van aarde en maan ligt in de ebbe en vloed der zeeën. De

maan in den top der oceanen trekt de wateren aan, die de aarde

omstroomen, en deze aantrekking bewerkt, dat zij van hun kusten

wegstroomen, omdat zij zich naar de open, niet door vastelanden

afgesloten gedeelten der zeeën spoeden, die juist onder de maan

liggen." Newton kon dus dadelijk op de getijden als bewijs voor de

algemeenheid der aantrekking wijzen; en omdat hij de wetten van deze

aantrekking nauwkeurig had vastgesteld, kon hij een volledige

verklaring geven.

Zon en maan trekken alle deeltjes van de aarde aan, en het totaal

van al deze aantrekkingen is de geheele kracht, die de beweging van

de aarde als geheel bepaalt, en die juist zoo groot is, alsof alle

deeltjes in het middelpunt verzameld waren, Maar al deze deeltjes

worden niet even sterk aangetrokken; die het dichtst bij de maan (of

de zon) zijn, worden het sterkst, die aan den achterkant liggen het

zwakst aangetrokken. Hier geldt nu hetzelfde als wij op bladzij 282

voor de krachten vonden, die op de maan werken; de beweging van de

aarde als totaallichaam wordt door de kracht bepaald, die op het

middelpunt werkt; wordt een deeltje aan den achterkant zwakker

aangetrokken, dan heeft het neiging om langzamer dan de totale aarde

naar de maan te bewegen, dus achter te blijven, d.w.z. omhoog te

stijgen. Zijn gewicht wordt zooveel verminderd, als de op hem

werkende kracht van de maan minder is dan die op het middelpunt

werkt. Het verschil tusschen de kracht op een of ander deeltje en de

kracht op het middelpunt bepaalt de beweging van dit deeltje ten

opzichte van het middelpunt. Nu blijft de aardkorst voor die

krachten ongevoelig -- alleen voor zooverre zij niet geheel vast, of

eenigszins veerkrachtig is, kan zij er iets door vervormd worden --

maar het beweeglijke water moet er aan gehoorzamen. Hoe zijn nu die

krachten?

[Illustratie]

Voor deze geldt hetzelfde, wat wij vroeger voor de op de maan

werkende storende zonnekrachten vonden; aan den voor- en den

achterkant zijn ze van het middelpunt af gericht en verzwakken zij

de zwaartekracht; zijdelings zijn ze naar het middelpunt toe gericht

en versterken zij de zwaartekracht. Denken wij ons de aarde geheel

met water bedekt, dan moet het water aan den kant tegenover en naar

de maan (of de zon) toe, waar de zwaarte verminderd is, omhoog

stijgen; daar stroomt het onder de werking van de maankracht van

alle kanten heen, terwijl het zijdelings, waar de zwaarte sterker is

geworden, lager komt. Het wateroppervlak krijgt zoo den vorm van een

ei met twee gelijke spitsen, of een naar twee kanten uitgerekten

bol. Alleen bij die gedaante blijft het wateroppervlak onder de

gezamenlijke werking van maankracht en zwaartekracht in evenwicht.

Zulk een afwijking van den bolvorm van het wateroppervlak wordt nu

zoowel door de zon als door de maan teweeggebracht; maar de

afwijking door de zon is de kleinste. Hoe is dat mogelijk, terwijl

de aantrekkende kracht van de zon op de aarde toch ruim 170 maal

grooter is dan die van de maan? De zon is 12000, de maan slechts 30

aardmiddellijnen van ons verwijderd; over denzelfden afstand, b.v.

tusschen den voorkant en het middelpunt der aarde, vermindert de

zonnekracht 400 maal minder snel dan de maankracht; en deze

vermindering, dit verschil, dat de oorzaak van ebbe en vloed is, is

dus bij de zon slechts half zoo groot als bij de maan. Daarom

bepaalt de maan de hoofdzaak van het verschijnsel, en werken de

zonnegetijden slechts als verzwakking of versterking van de

maangetijden. Wij zullen verder alleen maar over de maangetijden

spreken, alsof de maan er alleen was; wij denken er dan wel aan, dat

zij bij volle en nieuwe maan 1 1/2 maal zoo sterk, bij eerste en

laatste kwartier tot nagenoeg de helft verzwakt zijn.

Nu draait de aarde om haar as en keert in den loop van den dag alle

kanten naar de maan toe. De beide watereispitsen, die naar de maan

toe en van de maan afgekeerd zijn, kunnen natuurlijk niet

meedraaien; zij moeten naar de maan toe gekeerd blijven, terwijl de

vaste aarde en het diepere water van den oceaan als 't ware onder

hen door draait. Of, zooals het zich voor ons aardbewoners vertoont:

de maan loopt elken dag eens om de aarde heen en sleept de

waterbergen mee, die als twee reusachtige vloedgolven over de vaste

aarde en den wereldoceaan heen strijken. Ziet men ergens de maan in

het Oosten opkomen en hooger klimmen, dan begint ook het water te

stijgen; wanneer de maan in het Zuiden staat, gaat de hoogste

golfkam ons voorbij: hij is des te hooger, naarmate de maan dichter

langs het toppunt des hemels strijkt. Daalt de maan naar het Westen,

dan wordt het ebbe, en het water staat op zijn laagst als de maan

ondergaat. Dan komt de tegenoverliggende golf aanloopen, waarvan de

kam ons voorbij trekt, wanneer de maan in het Noorden het diepst

onder den horizon staat.

Wij zien hier nu meteen de verklaring voor een andere

eigenaardigheid der getijden. Bevindt zich de maan in den aequator

des hemels, dan loopen de vloedbergen juist over den evenaar.

[Illustratie]

Staat de maan echter in de noordelijkste of zuidelijkste deelen van

haar baan, dan staat het waterei scheef ten opzichte van de aardas;

de eene punt strijkt over het Noordelijk, de andere over het

Zuidelijk halfrond; de eerste bewerkt op een plaats ter hoogte van

Europa een sterken, de andere een veel zwakkeren vloed, nauwelijks

hooger dan de ebbe. Zoo wordt het begrijpelijk, waarom somtijds de

vloed afwisselend sterk en zwak is.

Volgens deze eenvoudige theorie moest nu overal de tijd van

hoogwater met den hoogsten en den laagsten stand van de maan

samenvallen, dus m.a.w. de haventijd overal 0 uur zijn. Dit is

echter niet het geval. Al dadelijk hierom niet, omdat het water wel

eene dunne beweeglijke vloeistof is, maar niet zoo licht beweeglijk,

dat zijn beweging in het geheel geen weerstand, geen wrijving zou

ondervinden. Stellen wij ons voor, dat niet een wateroceaan, maar

een hulsel van dikke, taaie olie de aarde omgaf, dan zou deze

vloeistof aan de aantrekking van de maan maar moeilijk en langzaam

gehoorzamen. Dit is in veel geringer mate ook nu het geval met het

water; de vloedgolf blijft bij de maan achter en wordt door haar

achter zich aan gesleept; of, anders gezegd, de rondwentelende vaste

aarde met de groote watermassa er om heen sleurt, door de taaiheid

van het water, de vloedbergen een eindje met zich mee, zoodat zij

niet precies onder de maan kunnen blijven staan. Daardoor moet een

algemeene, slechts met de diepte der zeeën eenigszins wisselende

verlating van de vloedgolf ontstaan.

Maar oneindig veel belangrijker is een andere omstandigheid. Wij

hebben tot nog toe aangenomen, dat de aarde overal met water bedekt

is. In werkelijkheid liggen groote vastelanden over den aardbol

verspreid, die de vloedgolf verhinderen regelmatig voort te loopen.

Waar deze tegen een vasteland stoot, moet zij uitwijken, ombuigen,

achterblijven, om later in de open zee weer vooruit te schieten. De

vastelanden verdeelen het water in een aantal bekkens, die slechts

door nauwe straten verbonden zijn; van een geregeld om de aarde

loopende vloedgolf kan dus eigenlijk in het geheel geen sprake zijn.

[Illustratie: De vloedgolf in den Atlantischen Oceaan.]

In ieder oceaanbekken ontstaat een eigen, uiterst ingewikkelde golf

beweging; waar zulk een golf aan den ingang van een zeearm komt,

rolt zij daarin voort volgens haar eigen wetten, zonder zich verder

om de maan te bekommeren, soms zelfs in oostelijke richting tegen de

beweging van de maan in.

Er is al dikwijls geprobeerd, om uit de haventijden van alle

mogelijke kustplaatsen op aarde op een kaart weer te geven, hoe de

vloedgolf over de oceanen voortloopt, op die manier, dat alle

plaatsen op zee, die tegelijkertijd hoogwater hebben, door lijnen

met elkaar verbonden worden. Natuurlijk is dat uiterst moeilijk,

omdat men alleen gegevens van kustplaatsen heeft; midden in den

oceaan is geen peilschaal te plaatsen, en de verstrooide eilanden

vullen dit gemis maar gebrekkig aan. Waar deze lijnen ver van de

kust af loopen, berusten ze grootendeels op fantasie. Een beeld van

deze moeilijkheid kan ons kaartje van de Noordzee geven, waar deze

lijnen aan de kusten aangegeven zijn; wie beproeft de lijnen over de

open zee te teekenen, zal bemerken, dat dit bijna onmogelijk is. Men

heeft wel gemeend, dat ten minste voor de groote oceanen, zooals de

Indische en de Stille Oceaan, de vloedgolf vrij regelmatig van het

Oosten naar het Westen voortrolde; en zoo vindt men het ook op oude

kaarten voorgesteld. Maar in werkelijkheid is de beweging van het

water hier oneindig veel gekompliceerder; hier vindt men plaatsen

zonder getijwisseling, waar de vloedgolf in een kring omheenloopt;

daar vindt men gebieden, waar de geheele watermassa als in een tobbe

heen en weer schommelt. Voor den Atlantischen Oceaan is de

vloedbeweging nog het best bekend. Uit de Zuidelijke IJszee komt de

vloedgolf aanrollen, en loopt door dezen oceaan, die eigenlijk niet

meer dan een breede zeestraat is, noordwaarts. Met de maan heeft

deze golf dan niets meer te maken; na 12 uren heeft zij de kusten

van Senegambië en van Noord-Amerika bereikt, en nog 12 uur later is

zij op Spitsbergen gekomen en om Schotland heen en langs Calais in

de Noordzee gedrongen. Vindt men dus in Ostende of aan de Schotsche

kust een haventijd van 12 uur, d.w.z. dat de vloedgolf tegelijk met

de maan komt, dan is deze golf reeds een dag vroeger door de maan

veroorzaakt.

Bedenkt men nu, dat de sterkte van de vloedgolf nog weer verandert,

al naar zon en maan verder noordelijk of zuidelijk staan, en dat ook

de verschillende achter elkaar loopende golven elkaar weer

beïnvloeden en doorkruisen, dan beseft men, hoe moeilijk het moet

zijn, alleen nog maar het werkelijk verloop der verschijnselen uit

de ervaring vast te stellen. En eerst wanneer dat gebeurd is, kan

men trachten, dit verloop met den kustvorm en de diepte der zeeën in

verband te brengen. Zoo eenvoudig en natuurlijk de verklaring van

ebbe en vloed uit de aantrekking van zon en maan in het algemeen is,

zoo moeilijk is het, de ingewikkelde bijzonderheden van dit

verschijnsel uit de vormen van het aardoppervlak te verklaren.

De Wonderbouw der Wereld · 第 61 / 64 题