Tidvatten
Från Rilpedia
Tidvatten avser variationer i havsvattnets nivå med perioder på ungefär ett halvt dygn. Månens (och solens) gravitation orsakar flodberg på båda sidor jordklotet. Dessa vattenansamlingar rör sig över havets yta eftersom jorden roterar kring sin axel.
Ebb är den tidsperiod då havsvattnet drar sig tillbaka från kusten och vattennivån sjunker tills lågvatten uppnås. Därefter följer flod, då vattnet stiger tills högvatten uppnås, varefter förloppet upprepar sig. Ibland kallas lågvatten ebb och högvatten flod. Tidvattenhöjden är skillnaden mellan lågvatten och högvatten.
Tidvatteneffekten beror på månens och jordens gravitation på varandras massor och deras rotation kring den gemensamma tyngdpunkten, kallad barycenter, som befinner sig på den sida av jorden som vetter mot månen mellan de två himlakropparnas centra. Beroende på att jorden har 81 gånger större massa än månen finns barycentret närmare jorden än månen. I själva verket ligger det innanför jordytan. Gravitationen mellan jordens och månens massor är en centripetalkraft som strävar att samla dessa i den gemensamma tyngdpunkten. De skulle snabbt göra det också, om månen (och jorden) inte roterade kring barycentret. Vid rotationen strävar centrifugalkraften, ett utslag av tröghetslagen, att göra månens och jordens kroklinjiga rörelse rätlinjiga. Vattnet som är lättflytande samlas då så långt bort från centret som möjligt, vilket medför högvatten på, sett från månen, jordens baksida. På framsidan är centrifugalkraften inte så stor, eftersom den inte ligger så långt från barycentret, men till högvattnet adderas verkan av månens strävan att fjärma sig. Gravitationen mellan vattenmassorna och månen medför då att högvattnet på båda sidor av jorden blir lika stora.
Gör jämförelsen med en släggkastare som roterar i ringen innan han släpper ifrån sig släggan. Släggan drar i armarna via linan och bakdelen på släggkastaren putar ut. Då jorden roterar kring sin axel kommer en given ort att ungefär två gånger per dygn ha lågvatten och två gånger högvatten. Jordens rotation kring sin egen axel åstadkommer också en permanent tidvatten- och tidjordeffekt, vilket visas av att jorddiametern är drygt 40 kilometer längre vid ekvatorn än vid polerna.
Solen orsakar tidvatten på samma sätt som månen men solens bidrag till tidvattnet är knappt hälften så stort som månens. Då månen, solen och jorden befinner sig på ungefär samma linje vid nymåne och fullmåne förstärker solens och månens tidvattenkrafter varandra och tidvattenhöjden blir större än genomsnittet. Man har då springflod. Då solen och månen från jorden sett är 90 grader från varandra vid halvmåne motverkar tidvattenkrafterna varandra och tidvattenhöjden är mindre än genomsnittet. Detta kallas nipflod.
Tidvattenhöjden ute i oceanerna är högst ungefär en meter. Intill kuster och i smala och grunda sund kan tidvattenhöjden nå över tio meter och tidvattenströmmarna kan vara starka. I Engelska kanalen förekommer tidvattenhöjder på 12 meter och i Fundybukten och Ungavabukten på kanadensiska östkusten upp till 17 meter. Saltströmmen nära Bodö i Norge har världens snabbaste tidvattenström: 22 knop eller 40 kilometer i timmen. I flodmynningar kan tidvattnet orsaka vågor som fortplantar sig upp längs floden, se bore.
Månens och solens tidvattenkrafter påverkar också jordens fasta del (vilket kallas tidjord) och atmosfären.
Friktionen mellan tidvattnet och tidjorden då jorden snurrar under dem gör att jordens rotation minskar och rotationstiden ökar 0,000 000 02 sekunder per dygn. Om hundra år är ett dygn 0,000 73 sekunder längre än idag. I medeltal är dagarna hundra år framåt 0,000 36 sekunder längre än idag. Eftersom det är 36 525 dygn på ett sekel blir felet i tidräkningen 13 sekunder under ett århundrade. En annan följd av friktionen är att månen avlägsnar sig från jorden 3,8 centimeter varje år (denna hastighet har dock ändrat sig över tiden). Gör jämförelsen med isprinsessan som drar in armarna för att öka rotationen och, med större relevans i det här fallet, sträcker ut armarna för att minska på rotationen.
Månens rotation kring sin egen axel har redan minskat till den grad att den har bunden rotation, det vill säga att den roterar ett varv kring sin axel per månvarv och vänder hela tiden samma sida mot jorden.
