Frage von Zimteis, 58

Was passiert genau bei Ebbe und Flut?

Ehm ja...Wie entsteht Ebbe und Flut genau? Lg Z.<3^^

Antwort
von Tturnwald, 22

Die Kräfte der Gezeiten

Wenn sich am Strand das Wasser ganz langsam zurückzieht, dann hat der Mond seine unsichtbare Hand im Spiel – das weiß jedes Kind. Doch wie die Höhe und die Dauer der Gezeiten im Einzelnen zustande kommen, ist nur mit dem Zusammenwirken der Anziehungskräfte zwischen Erde und Mond sowie zwischen Erde und Sonne zu erklären. Auch die Neigung der Erdachse, die Neigung der Erdumlaufbahn zur Bahn des Mondes sowie die Geografie beeinflussen die Gezeiten.

Das Grundphänomen spielt sich jedoch zwischen Erde und Mond ab. Die Gravitationskraft des Mondes zerrt an der Materie des Planeten. Weil die Stärke dieser Kraft sich mit zunehmendem Abstand verringert, entstehen die Gezeiten.

Auf der Seite der Erde, die sich dem Mond zuwendet, ist die
Gravitationskraft, die er auf die Erde ausübt, etwas größer als im
Erdmittelpunkt. Die Erdkruste gibt diesem Kräfteunterschied kaum nach,
aber das Wasser der Ozeane folgt dem Zerren der Mondgravitation – das
Wasser bewegt sich zum Mond hin und bildet einen Flutberg.

Auf der entgegengesetzten Seite der Erde aber verhält es sich gerade
umgekehrt. Dort ist die Anziehung des Mondes etwas geringer als im
Erdmittelpunkt. Darum verliert dort das Wasser sozusagen den Boden unter
sich und der Meeresspiegel hebt sich an – das Wasser bewegt sich also
vom Mond weg und bildet einen zweiten Flutberg.

Die beiden Flutberge sind allerdings nicht genau gleich groß. Denn
die Kraft, die das Auftürmen eines Flutbergs herbeiführt, ist auf der
Seite, die dem Mond zugewandt ist, um sieben Prozent stärker als auf der
Rückseite. Dieser Unterschied liegt daran, dass der Gradient der
Gravitationskraft – der Grad ihrer räumlichen Änderung – nichtlinear von
der Distanz abhängt: Die Stärke des Gradienten ist umgekehrt
proportional zur dritten Potenz der Entfernung zweier Massen (während
die Kraft selbst umgekehrt proportional zum Quadrat ist).

In den Bereichen zwischen den beiden Flutbergen tritt Ebbe, also
Niedrigwasser, auf, denn von dort wird das Wasser in die Flutbereiche
„weggezogen“.

Spielt für Ebbe und Flut nicht auch die Fliehkraft der Erde bezüglich
des Erde-Mond-Systems eine Rolle? Immer noch wird sie häufig zur
Erklärung des zweiten Flutbergs auf der mondabgewandten Seite
herangezogen. Doch die Berücksichtigung der Fliehkraft macht die
Erklärung nur umständlicher, ohne dass die Fliehkraft für das
Zustandekommen der Gezeiten von Bedeutung wäre (siehe Infokasten).

Einfluss der Erddrehung

Dafür ist die Eigenbewegung der Erde, also die Drehung der Erde um
sich selbst, äußerst wichtig für die Gezeiten, wie wir sie wahrnehmen –
ohne Erddrehung könnten Flut und Ebbe nicht über die Erdoberfläche
wandern, sondern wären an einen Ort fixiert. Weil sich aber der Mond in
27,3 Tagen um die Erde dreht, also 27,3 Mal langsamer als die Erde um
sich selbst, wandert die Erdoberfläche sozusagen ständig unter den
Flutbergen und Ebbetälern in östlicher Richtung davon. Der Flutberg
bewegt sich also in westlicher Richtung um die Erde.

Die Kombination der Eigenrotation mit der vereinten Drehung von Erde
und Mond bewirkt, dass es nicht genau 24 Stunden dauert, bis der gleiche
Punkt auf dem Globus wieder dem Mond zugewandt ist und damit einen
Flutberg aufweist, sondern etwas länger: 24 Stunden und 50 Minuten. Eine
Tide – das ist der Zeitabstand zwischen Flut und Flut oder zwischen
Ebbe und Ebbe – ist halb so lang: Sie dauert jeweils 12 Stunden und
25 Minuten.

Ohne Sonne keine Springflut

Nipptide und Springtide

Um das Phänomen von Ebbe und Flut zu verstehen, muss  neben dem Mond

auch der Einfluss unseres anderen nahen kosmischen Begleiters bedacht
werden. Denn das  Zentralgestirn beeinflusst durch seine
Gravitationskraft die Gezeiten in ähnlicher Weise wie der Mond – wenn
auch weniger stark. Die Anziehungskraft, die die Sonne auf die Erde
ausübt, ist aufgrund der großen Sonnenmasse zwar ungefähr 200 Mal so
groß wie die des Mondes, aber weil die Sonne etwa 400 Mal so weit von
der Erde entfernt ist wie der Mond, ist die Gezeitenkraft der Sonne (der
Gradient ihrer Gravitationskraft) kleiner als die des Mondes. Denn der
Gradient der Gravitation fällt schneller mit dem Abstand ab als die
Kraft. Darum beträgt die Gezeitenkraft der Sonne im Vergleich mit
unserem Trabanten nur 46 Prozent.

Je nachdem, wie Sonne, Mond und Erde zueinander positioniert sind,
verstärkt die Sonne die Gezeiten oder schwächt sie ab. Besonders wichtig
sind die beiden Konstellationen, bei denen alle drei Himmelskörper auf
einer Linie stehen, also Neu- und Vollmond. Dann verstärken sich die
Gezeitenwirkungen von Sonne und Mond, und es gibt Springtiden mit einem
besonders hohen Flutberg und einer besonders niedrigen Ebbe (siehe den
Artikel in „Physik hinter den Dingen“ zur Springflut). Bei Halbmond
hingegen gleichen sich beide Einflüsse zum Teil aus. Es kommt zu
Nipptiden mit nur schwach ausgeprägter Flut und Ebbe.

Die Gezeiten und die Küste

Wer bereits ein paar Meeresküsten der Welt bereist hat, weiß
natürlich, dass die Gezeiten nicht überall gleich stark sind. Im
Mittelmeer ist der Tidenhub mancherorts kaum wahrzunehmen, während der
Unterschied zwischen Flut und Ebbe an der Nordsee mehrere Meter beträgt.
Die Ursache für diese Differenzen ist in der Geografie zu suchen.

Schon allein die Verteilung der Kontinente führt zu Hindernissen und
wirkt sich damit auf die Bewegungen des Wassers aus. Auch die Tiefe und
die Form der Ozeane beeinflusst die Gezeiten. Aus der Sicht der Physik
hat man es rund um den Globus mit einem System erzwungener Schwingungen
in miteinander verbundenen Wasserbecken zu tun. Dies kann je nach
geografischen Gegebenheiten sogar zu Resonanzerscheinungen führen, die
den Tidenhub aufschaukeln. Kleine Randmeere auf den Kontinentalsockeln
(Kontinentalschelfen) wie zum Beispiel die Nordsee sind an diese
Schwingungen angekoppelt. Das hat zur Folge, dass die Stärke der
Gezeiten in solchen Gebieten der Erde oft weitgehend von diesen
Schwingungen erzeugt wird.

Wie der Stand des Mondes die Gezeiten beeinflusst

Inmitten großer Ozeane wie des Pazifiks erreicht der Tidenhub nicht einmal einen Meter. Nur in der Nähe von Festlandküsten werden starke Gezeiten beobachtet. Mit kleiner werdender Wassertiefe sinkt nämlich die Geschwindigkeit der Gezeitenbewegung – gleichzeitig steigt aber der Tidenhub. Auch die Form der Küste beeinflusst die örtliche Ausbildung der Gezeiten stark. Dadurch kann es zu Schwankungen der Tidenunterschiede von wenigen Zentimetern bis weit über zehn Meter kommen. Den Rekord hält die Bay of Fundy im Osten Kanadas: Dort erreicht die Differenz zwischen Flut und Ebbe bis zu vierzehn Meter.

Wie die Erdneigung Ebbe und Flut verzerrt

Die Erklärung der Gezeiten wird noch ein bisschen vertrackter, wenn
man in Betracht zieht, dass die Erdachse geneigt und die Mondbahn
relativ zur Erdbahn gekippt ist. Dies ruft bei Ebbe und Flut Asymmetrien
hervor. Denn die Flutberge liegen zwar immer auf der Verbindungslinie
Erde–Mond, doch diese Linie führt nicht unbedingt durch den Äquator. Der
Mond kann sich bei seiner Zugbahn über den Himmel bis zu 28,7 Grad vom
Himmelsäquator entfernen. Deshalb wechseln auch die Flutberge periodisch
ihre Lage zum Äquator.

Die Gezeiten und die Zentrifugalkraft

Fliehkraft im Schwerpunktsystem Erde-Mond

In vielen Erklärungen der Gezeiten taucht die Fliehkraft auf, die durch die Bewegung der Erde um den gemeinsamen Schwerpunkt mit dem Mond entsteht. Die Fliehkraft wird auch Zentrifugalkraft genannt und ist im Allgemeinen eine Scheinkraft innerhalb eines rotierenden Bezugssystems. Wie man im Folgenden sehen wird, ist diese Fliehkraft an jedem beliebigen Punkt der Erde gleich groß. Das klingt zunächst einmal ziemlich verblüffend, wenn man sich vorstellt, wie das Erde-Mond-Duo durchs All wirbelt – aber es ist tatsächlich so. Vielleicht rührt die Irritation daher, dass die Bewegung der Erde um ihren gemeinsamen Schwerpunkt mit dem Mond manchmal fälschlich als eine Rotation bezeichnet wird. Der richtige Begriff wäre aber „Umwälzbewegung“ oder „Revolution ohne Rotation“. Diese wird hier unabhängig von der Drehung der Erde um sich selbst betrachtet.

Zentrifugalkraft und Gezeiten

Vernachlässigt man die Eigenrotation unseres Planeten, dann folgen im Erde-Mond-System alle Punkte der Erde, ob an der Oberfläche oder im Erdinnern, einer Kreisbewegung mit der gleichen Kreisbahn, dem gleichen Radius und der gleichen Geschwindigkeit (siehe Abbildung). Einzig und allein die Mittelpunkte der Kreisbewegung unterscheiden sich. Wenn man sich im Erde-Mond-System mitbewegt, nimmt man an jedem Punkt die Fliehkraft (Zentrifugalkraft) wahr. Die Scheinkraft muss bei der Berechnung der Gezeitenkräfte in dem rotierenden Bezugssystem natürlich berücksichtigt werden, spielt aber im Grunde für die Entstehung der Gezeiten keine Rolle. Entscheidend sind die Gravitationskräfte. Es ist darum günstiger, das Geschehen im nicht rotierenden Bezugssystem zu betrachten, wie es im Hauptartikel nachzulesen ist.

So, nun hoffe ich, dass es Dir als Erklärung soweit reicht. Viel Spass beim lesen.

Lg. Toni

Kommentar von Zimteis ,

Wow...danke:3 ich mache dir jetzt lieber keine Liebeserklärung da du mich gerettet hast okay? Okay. XD naja danke sehr<3

-Z

Kommentar von Tturnwald ,

Absolut kein Problem, viel Spass in der Schule und viel Glück beim Test

Kommentar von Zimteis ,

Dankeschön^^

Kommentar von kgunther ,

Sehr gescheit und ausführlich.

Aber ganz richtig ist die Erklärung m.E. nicht.                               Die Anziehung des Mondes auf das Wasser an der mondzugewandten Seite ist um Zehnerpotenzen kleiner als die Erdanziehung. Daher bewegt der Mond hier kein Wasserteilchen.

Die Flut entsteht, weil das Wasser an den Stellen von den Anziehungskräften des Mondes weggezogen wird, an der die Erdanziehung im rechten Winkel zu der Mondanziehung steht.

Das erklärt noch nicht, warum an der mondabgewandten Seite synchron auch eine Flutwelle entsteht. Hier trifft Deine Erklärung zu: Der Mond zerrt an der Erde, das Wasser dort wird aber von der Monddanziehung weniger erfaßt.

Antwort
von lohne, 26

Die Anziehungskraft des Mondes wirkt auf die Ozeane. Das Wasser wird praktisch "angesogen" = Ebbe usw.

Antwort
von josef050153, 16

Wenn die dich an den Strand stellst, erschrickt das Meer so sehr, dass es sich zurückzieht. Von Zeit zu Zeit schaut es dann nach, ob du noch da bist.

Aber lies doch selbst unter

https://de.wikipedia.org/wiki/Gezeiten

nach.

Antwort
von Biberchen, 26

bei Ebbe läuft das Wasser weg und bei Flut kommt es zurück.

Antwort
von kenibora, 24

Entweder geht der Wasserspiegel zurück, oder er steigt!

Kommentar von Zimteis ,

Ja das habe ich verstanden aber ich meine damit eher was der Mond für Auswirkungen bzw was für eine Rolle der Mond dabei spielt...in dem Sinn halt

Kommentar von Tturnwald ,

Ohne Mond, gibt es kein Ebbe und Flut, da die Anziehungskraft von Ihm ausgeht, das alles hängt mit der Gravitation zusammen, weil unsere Erde ja nicht im Kreis um die Sonne wandert, sondern sie eiert um den Mond und um die Sonne, und wäre kein Mond da, würde sich die Graviation nur auf die Sonne und die anderen Planeten auswirken und wir hätten kein Ebbe und Flut.

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