GOLVENDe golfhoogte is het hoogteverschil tussen de top en het dal van de golf. De hoogte van
golven hangt vooral af van de sterkte van de wind, maar ook de duur van een storm en de omvang en diepte van het water zijn van belang. Een harde wind (windkracht 7) veroorzaakt op de Noordzee golven van 4 meter hoog, terwijl tijdens een zware storm (windkracht 10) de golven huizehoog kunnen worden. Het verwaaide schuim geeft de zee een witte aanblik en beperkt het zicht. Een belangrijke factor is ook het verschil in temperatuur tussen de lucht en het water. Vooral in najaar en winter is de aangevoerde lucht soms veel kouder dan het zeewater, waardoor de golven sneller aangroeien dan normaal. Bovendien vormen zich dan boven de Noordzee buien met windstoten die ook bevorderlijk zijn voor de golfgroei. Als het windveld van een noordwesterstorm toevallig precies in de richting van de golven over de Noordzee trekt, kunnen de golven extreem hoog worden. Langs de
Waddenkust zijn onder deze omstandigheden, die zich zelden voordoen, golven van 12 meter hoog gemeten. In het midden en noorden van de Noordzee, waar het water veel dieper is, zijn dan golfhoogtes van meer dan 20 meter mogelijk.
Golfhoogtes werden vroeger geschat door zeevarenden volgens een
tabel van Petersen gekoppeld aan de
windschaal van Beaufort. Tegenwoordig worden golven op de Noordzee nauwkeurig gemeten dankzij een geautomatiseerd meetnet van Rijkswaterstaat. Een aantal platforms op zee is uitgerust met apparatuur die doorlopend de hoogte van het wateroppervlak registreert. Ook worden boeien gebruikt die hun beweging in de golven registreren en via een zender naar de wal of een platform sturen. Op sommige platforms op de Oceaan worden golven gemeten met speciale satellieten die gebruik maken van radar en dwars door de bewolking heen kunnen meten.
DE GETIJDEN: eb en vloed onder invloed van de maan.
Getijden noemt men het verschijnsel dat door de aantrekking van de zwaartekracht van vooral de maan de watermassa's op aarde een dagelijks variërende hoogte vertonen. De zon levert slechts een kleine bijdrage aan deze bewegingen. De periode van het stijgen van het water heet vloed, die van het zakken eb. De maximale waterhoogte heet hoogwater, de minimum hoogte laagwater.
Eb en vloedOp elk punt van de oceaan treedt per dag tweemaal een vloed op en ook tweemaal een eb. De tijd tussen twee momenten met de hoogste waterstand bedraagt gemiddeld 12 uur en 24 minuten. De tijdsduur van 12 uur wordt veroorzaakt door de draaiing van de aarde om zijn as, de tijd van 24 minuten komt door de baan van de maan ten opzichte van de draaiende aarde.
De waterhoogte die tijdens
eb en
vloed optreedt ten opzichte van het gemiddelde zeeniveau varieert. Rond
nieuwe maan en
volle maan worden de getijdenbewegingen versterkt omdat de maan en de zon op één lijn staan. Dit verschijnsel wordt
springvloed genoemd. Als de schijngestalte van de maan in het eerste kwartier of het laatste kwartier is treden juist de minste getijdenbewegingen op. Dit wordt dood tij genoemd. Zie ook
schijngestalten van de maan.
Eb en vloed in de NoordzeeDe tijd waarop eb en vloed optreden op een punt langs de kust wordt sterk bepaald door de lokale
topografie.
De eb- en vloedstroom in de Noordzee wordt veroorzaakt door de getijdenwerking van de Atlantische Oceaan. De invloed daarvan dringt zowel door in het
Nauw van Calais als om de kust van
Schotland en
Engeland heen naar het zuiden. Deze twee golfbewegingen komen in de Noordzee samen tot een enkele eb- en vloedbeweging. Door de geringe en ongelijkvormige diepte (
Doggersbank) van de Noordzee ontstaat er een vervorming van de getijdelijn, waardoor het dubbele laagwater (agger = geringe rijzing van het water gedurende eb) ontstaat bij
Hoek van Holland en de langgerekte vloedkop te Den Helder. Deze verschijnselen zijn dus niet afkomstig van een noord-zuid-tij maar alleen omdat de Noordzee niet overal even diep is.
Werking van getijdenDe getijden ontstaan echter door een krachtenveld, namelijk door het verschil in zwaartekrachtsaantrekking aan de kant dichtbij en ver van de maan. De aarde zelf is erg star, en de diverse delen van de aardmassa blijven bij elkaar. Maar het water eromheen kan zich wel bewegen, en doet dat dan ook. In de richting van de aarde die naar de maan is toegekeerd, wordt het water sterker door de maan aangetrokken dan de aarde zelf. Het heeft daarom de neiging verder van de aarde af te gaan, hier ontstaat dus vloed. Aan de andere zijde van de aarde, die van de maan is afgewend, wordt het water minder zwaar aangetrokken dan de aarde zelf. Dus ook hier is er per saldo een neiging van de aarde weg te gaan, en ontstaat er vloed. Als we naar het water kijken dat zich vanuit de maan gezien 'aan de zijkant' bevindt, dan wordt dat ongeveer net zo zwaar aangetrokken (iets lichter) dan de aarde zelf. De richting is echter niet gelijk. Het water wordt hier in de richting van de aarde getrokken, en daarom ontstaat er hier een eb. Dit verschijnsel verklaart ook waarom juist de maan de getijden veroorzaakt. De zwaartekracht van de zon is veel groter dan die van de maan, maar het verschil in zwaartekracht aan beide zijden van de aarde is door het zwaartekrachtsveld van de zon juist veel kleiner dan dat van de maan. Omdat de maan veel dichterbij staat is de
gradiënt van het zwaartekrachtveld van de maan groter dan die van de zon.
Vervorming van de aarde zelfGetijden hebben niet alleen effect op het water in de oceaan, maar ook op de aarde zelf. Deze getijden zijn niet zo uitgesproken, maar zijn wel meetbaar door de vervormbaarheid van de aardkorst en aardmantel. Door de stijfheid van de aardmassa zelf, lopen de eb en vloed van de aarde zelf ongeveer twee uur achter op de getijden van de zee. Doordat de getijden wrijving veroorzaken, wordt de draaiing van de aarde om zijn as steeds verder vertraagd, en wordt de lengte van de dag steeds langer. Een ander effect hiervan is dat de maan langzaam verder van de aarde af komt te staan.
ZEESTROMINGENHoe verplaatst het water van de oceanen zich? Door langs het oppervlak van de oceanen te strijken, doen de winden krachtige zeestromingen ontstaan. Door de luchtdruk zetten de moleculen – eerst aan de oppervlakte en daarna in de diepte – zich in beweging. Zo ontstaan er massale bewegingen die heel precieze trajecten afleggen.
Warme en koude stromingenDe stromingen in de oppervlaktelagen van de oceanen zijn warme stromingen. Er bestaan ook veel koudere stromingen in de diepte die ontstaan door het verschil in densiteit van de watermassa’s.
In de poolgebieden duwt het ijs het zout naar de bodem van de oceanen. Het poolwater is kouder, zouter en zwaarder dan het water aan de evenaar en duikt onder de warme stromingen richting evenaar. Dit matigt de globale temperatuur van het water en het klimaat.
BRANDINGDe branding is het deel van de zee, dicht bij de kust, waar de golven breken. Omdat het water ondiep wordt, slaat de golf tegen de bodem. Langs de Atlantische kust kunnen soms heel hoge golven ontstaan, met ook een heel hoge branding. Deze branding is ideaal om te surfen.
Om de golfslag wat te temperen worden vanaf het strand op diverse onderlinge afstanden ook wel
golfbrekers aangelegd, deze zijn vaak samengesteld uit basaltblokken. Dit is vergelijkbaar met een pier bij de ingang van een haven.
SPRINGTIJ EN DOODTIJAls de zon en de maan als het ware in elkaars verlengde staan ten opzichte van de aarde, dan bundelen zij hun krachten en trekken meer water aan. Dit noemen we springtij. Het niveau van het water is dan bij hoogwater hoger en bij laagwater lager. De maan en de zon kunnen elkaar ook tegenwerken. Dat gebeurt als de twee hemellichamen haaks op elkaar staan. Er wordt dan van twee verschillende kanten aan het water getrokken, met als gevolg dat het water veel minder stijgt dan gemiddeld. Dit verschijnsel noemen we doodtij.
