Gezeitenkunde 1: Wie Gezeiten entstehen

Die Kräfte hinter Ebbe und Flut

Gezeiten sind regelmäßige Bewegungen der Wassermassen der Ozeane. Sie entstehen aus zwei Kräften, die zusammenwirken: der Massenanziehung von Mond und Sonne und der Fliehkraft, die durch die Bewegung von Erde und Mond um ihren gemeinsamen Schwerpunkt entsteht.

Erde und Mond kreisen nicht einfach umeinander, sondern um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Weil die Erde rund 81-mal so schwer ist wie der Mond, liegt dieser Schwerpunkt noch innerhalb der Erde, etwa drei Viertel des Erdradius vom Erdmittelpunkt entfernt. Bei dieser Bewegung erfährt jeder Punkt der Erde dieselbe Fliehkraft, die vom Mond weg zeigt. Die Anziehung des Mondes ist dagegen auf der mondnahen Seite stärker als auf der mondfernen.

Eigene Grafik: Die Resultierende aus Anziehung und Fliehkraft lässt auf der mondnahen und der mondfernen Seite je einen Wasserberg entstehen.

Aus Anziehung und Fliehkraft ergibt sich an jedem Punkt eine resultierende Kraft. Entscheidend ist ihr waagerechter Anteil: Er schiebt das Wasser über die Erdoberfläche. Auf der mondnahen Hälfte fließt es zum Punkt unter dem Mond (dem Bildpunkt), auf der mondfernen Hälfte zum gegenüberliegenden Gegenpunkt. Dort türmen sich zwei Wasserberge auf, das Hochwasser. Dazwischen, auf dem Großkreis zwischen mondnaher und mondferner Hälfte, herrscht Niedrigwasser.

Warum es etwa alle 12 Stunden und 25 Minuten Hochwasser gibt

Die Erde dreht sich unter den beiden Wasserbergen hindurch. Ein Ort kommt deshalb zweimal täglich in ein Hochwasser und zweimal in ein Niedrigwasser. Weil der Mond in derselben Zeit auf seiner Bahn um etwa 13° weiterwandert, muss sich die Erde etwas mehr als eine volle Umdrehung drehen, bis der Mond wieder an derselben Stelle steht. Dieser Mondtag dauert rund 24 Stunden und 50 Minuten. Die Gezeiten verschieben sich deshalb jeden Tag um etwa 50 Minuten nach hinten.

Gezeitenformen

• Halbtägige Gezeiten: zwei Hoch- und zwei Niedrigwasser je Mondtag mit ähnlicher Höhe. Typisch für Nordsee, Ärmelkanal und Atlantikküste Europas.
• Gemischte Gezeiten: zwei Tiden täglich, aber deutlich unterschiedlich hoch.
• Eintägige Gezeiten: nur ein Hoch- und ein Niedrigwasser je Mondtag, zum Beispiel in Teilen des Golfs von Mexiko.

Wie die Gezeiten an einem bestimmten Ort genau ablaufen, hängt stark von örtlichen Gegebenheiten ab: von Form und Größe des Meeresbeckens, der Eigenschwingung der Wassermassen, Küstenform und Wassertiefe, der Ablenkung durch die Erddrehung und davon, ob ein Nebenmeer wie die Nordsee vom Atlantik her „angeschoben“ wird. In der offenen See beträgt der Tidenhub oft nur wenige Dezimeter, in Buchten und Trichtermündungen mehrere Meter.