Gezeiten

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

Weltweit gibt es immer zwei einander gegenüberliegende Bereiche, in denen Tidehochwasser herrscht, und zwei Bereiche, in denen Tideniedrigwasser herrscht. Die physikalische Erklärung der Hochwasser"berge" beruht auf zwei Phänomenen:

1. Durch die Schwerkraft des Mondes wird auf der dem Mond zugewandten Seite der Erde das Wasser angezogen, so dass der Wasserstand hier steigt.
2. Da Erde und Mond um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen, der sich noch innerhalb der Erde, aber mondseitig ihres Mittelpunktes befindet, wirkt auf der dem Mond entgegengesetzten Seite der Erde eine Zentrifugalkraft. Diese treibt dort den Wasserstand hoch.
3. Seitlich der Verbindungslinie Erde-Mond ergibt sich daraus jeweils eine Niedrigwasserzone.

Da die Erde sich innerhalb 24 Stunden dreht, gibt es zweimal täglich Flut und Ebbe - eine Flut auf der dem Mond zugwandten Seite, eine auf der abgewandten Seite. Der Abstand zwischen zwei Tidehochwässern beträgt jedoch nicht 12, sondern rund 12 Stunden 25 Minuten, da der Mond sich um die Erde dreht.

Neben den generellen Phänomenen der Gravitation und Zentrifugalkraft werden Zeitpunkt und Höhe der Flut auch durch Schwingungsphänomene bestimmt, insbesondere in Nebenmeeren wie der Nordsee. Hier gibt es - angestoßen durch die weltweite Tide - mehrere Schwingungsknoten, von denen die Tidenwellen kreisförmig ausgehen.

Die maximale Wasserstandsdifferenz zwischen beiden nennt man den Tidenhub. Dieser variiert je nach Stellung von Sonne und Mond: Stehen Sonne, Mond und Erde auf einer Geraden (Voll- und Neumond), addieren sich die Anziehungswirkungen unde es kommt zu einer (höheren) Springtide. Stehen Sonne, Mond und Erde in einem rechten Winkel zueinander (Halbmond) wird die Anziehungskraft des Mondes von der Sonne abgeschwächt, es kommt zur (niedrigeren) Nipptide.

Außerdem hat die Küstenform beträchtlichen Einfluss. So beträgt der Tidenhub in der westlichen Ostsee nur ca. 30 cm, an der deutschen Nordseeküste um 1-2 Meter. In den Ästuaren der tidebeeinflussten Flüsse, z.B. Elbe und Weser beträgt der Tidenhub aufgrund der Trichterwirkung bis über 4 Meter. Noch höher ist der Tidenhub beispielsweise bei St. Malo in Frankreich oder in der Severn-Mündung zwischen Wales und England, er kann dort über 8 Meter erreichen.

Derart hohe Tidenhübe werden auch in Gezeitenkraftwerken zur Stromerzeugung genutzt.