Kommen wir ohne Einleitungs-Geplänkel gleich zur Sache
und klären zunächst den Gezeiteneinfluss des Mondes. Die Gravitationskraft,
also auch die des Mondes auf die Ozeane, ist ortsabhängig. Sie nimmt mit dem
Quadrat des Abstandes ab, oder einfacher: die Erdseite, die dichter am Mond
liegt (monzugewandte Seite), erfährt eine stärkere Anziehungskraft als die
entferntere Erdseite. Nun bedarf es keiner Genialität einzusehen, dass es auf
der monzugewandten Seite zur Ausbildung eines Wasserberges kommt. Die folgende
Grafik veranschaulicht dies, verwirrt uns aber zunächst auch dadurch, dass auf
der mondabgewandten Seite auch ein Wasserberg zu erkennen ist, obwohl die
Gravitationswirkung des Mondes dort schwächer ist.
Für diesen Wasserberg müssen wir eine andere Kraft verantwortlich machen: die
Zentrifugalkraft. Nur welche? Bringen wir etwas „Bewegung“ in die Sache. Die
Erde dreht sich um ihre eigene Achse, also ist die Zentrifugalkraft an allen
benachbarten Punkten, die symmetrisch zur Rotationsachse sind, gleich. Damit
scheidet die Eigenrotation der Erde aus. Damit ist die Dynamik des
Erde-Mond-System aber noch bei weitem nicht ausgeschöpft. Der Mond bewegt sich
um die Erde, naja, fast richtig. Bei einem „bewegten“ Zweikörper-Problem
(nicht das, was Sie jetzt denken), also zwei Körpern, die sich in gegenseitiger
Wechselwirkung befinden (und das ist bei der gegenseitigen Anziehung von Erde
und Mond der Fall), bewegen sich die Körper um ihren gemeinsamen Schwerpunkt.
Der gemeinsame Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems liegt ca. 4700 Km vom
Erdmittelpunkt entfernt, aber noch in der Erde. Die Erde führt also auch eine
etwas eiernd anmutende Kreisbewegung um diesen gemeinsamen Schwerpunkt aus. Die
aus diesem Eiertanz der Erde resultierende Zentrifugalkraft ist wiederum
abstandsabhängig. Je weiter man sich vom gemeinsamen Schwerpunkt entfernt,
desto größer wird die Zentrifugalkraft. D.h. also, dass die mondabgewandte
Erdseite, die ja weiter vom gemeinsamen Schwerpunkt entfernt ist, eine größere
Zentrifugalkraft erfährt als die mondzugewandte Seite.
Die Bewegung um den gemeinsamen Schwerpunkt lässt sich ganz gut an einem
Hammerwerfer beobachten. Der Hammerwerfer führt während der kreisförmigen
Beschleunigungsphase mit seinem „Hammer“ (eine Metallkugel am Ende eines
Metalldrahtes um Missverständnissen vorzubeugen) eine ähnliche eiernde
Bewegung um den gemeinsamen Schwerpunkt von sich selbst und dem Hammer durch.
Die Zentrifugalkraft wirkt natürlich immer nach außen, also vom
Rotationszentrum (gemeinsamer Schwerpunkt) weg. Natürlich
wirkt auf die Wassermassen im jeweils betrachteten Punkt die resultierende Kraft
(die Summe jeweils beider Pfeile). Man erkennt deutlich, dass
obwohl die Gravitationskraft auf der mondabgewandten Seite das Wasser an die
Erdoberfläche zu pressen versucht, die Zentrifugalkraft nach außen überwiegt.
Es entsteht auf der mondabgewandten Seite also ebenfalls ein Wasserberg.
Die Sonne erzeugt einen ähnlichen Effekt auf die Erde wie der Mond, jedoch viel
schwächer. Wenn, wie in der folgenden Grafik, Sonne, Erde, Mond (oder Sonne,
Mond und Erde) auf einer Geraden liegen, d.h. bei Voll- und bei Neumond, wirken
Mond und Sonne gleichsinnig und so entstehen besonders starke Gezeiten (Springtiden).
Etwa 7 Tage nach Voll- oder Neumond hat der Mond ein Viertel seiner Bahn um die Erde
zurückgelegt und Sonne, Erde und Mond bilden einen rechten Winkel. Die Wirkung
der Sonne ist der des Mondes entgegengesetzt. Die resultierende Gezeit ist
deutlich geringer als diejenige, die durch den Mond allein erzeugt wird. Sie
tritt bei Halbmond auf und wird Nipptide genannt.
Die Ausbildung der Gezeiten hängt aber nicht nur von den wechselnden Stellungen des
Mondes und der Sonne relativ zur Erde ab, sondern auch wesentlich von der sehr
unregelmäßigen Gestalt der Meeresbecken. Die Gezeiten können sehr
komplizierte Formen annehmen. Ihre Vorausberechnung erfordert demnach einen beträchtlichen
Aufwand.. Die Art, in der sich die Gezeitenschwingungen der Ozeane ausbilden, hängt
von der Gestalt und der Tiefe der Meeresbecken ab. Die Gezeiten kleinerer
Randmeere, wie z.B. der Nordsee, werden fast ausschließlich durch das
Mitschwingen mit den angrenzenden Ozeanen und nur zu einem sehr geringen Teil
durch die unmittelbare Einwirkung der gezeitenerzeugenden Kräfte verursacht.
Die Gezeiten können an jedem Ort unmittelbar zu den scheinbaren Bewegungen des
Mondes und der Sonne in Beziehung gesetzt werden. Die besondere Form dieser
Beziehung für einen bestimmten Ort wird bisher am genauesten aus örtlichen
Beobachtungen ermittelt.
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