tidevann

Tidevann, flo og fjære, regelmessig veksling i vannstanden, forekommer overalt langs kystene. Den laveste vannstand kalles fjære eller lavvann, den høyeste flo eller høyvann. I innlandshav og innsjøer er tidevannet som regel helt ubetydelig.

Tidsrommet mellom to høyvann eller to lavvann i våre kystområder er ca. 12 timer og 25 min, dvs. et halvt månedøgn. De største vekslinger i vannstanden inntreffer omtrent ved ny- og fullmåne (springflo); ca. 7¹/₄ dag før og etter springflo har man den minste veksling i vannstanden (nippflo).

Allerede Newton viste at tidevannet var en følge av den alminnelige gravitasjon. Fenomenet skyldes Månens og Solens tiltrekning på vannmassene i havet. Da tiltrekningen avhenger av avstanden, vil den være sterkere på den siden som vender mot Månen, og vannet vil da strømme mot det punkt som har Månen i senit. På den motsatte side av Jorden vil tiltrekningen være svakere enn gjennomsnittsverdien, og her vil vannet strømme mot det diametralt motsatte punkt. Ettersom Jorden roterer, vil man så få to høyvann i døgnet. Solen virker med sin tiltrekningskraft på samme måte som Månen. Dette beskriver det såkalte likevektstidevannet for en havdekket klode. Siden Månebanen, Solbanen og Jordens ekvatorplan alle danner en vinkel med hverandre, og Månens og Solens avstand til Jorden varierer, blir den geografiske fordelingen av likevektstidevannet ganske komplisert. Imidlertid vil Månen på grunn av sin nærhet til Jorden gi en virkning som er mer enn dobbelt så stor som Solens. Dette gjør at likevektstidevannet i det vesentlige vil følge månedøgnet.

Likevektstidevannet forutsetter at hele Jorden er dekket av hav og er således et teoretisk begrep. Den gjennomgående nord–sør-fordelingen av landkontinentene gjør at likevektstidevannet ikke kan bevege seg fritt rundt Jorden. Det vil derfor splittes opp i en rekke lange havbølger (typisk bølgelengde 1000 km) som forplanter seg langs kystene. Disse tidevannsbølgene vil ha perioder som er typiske for likevektstidevannet. Vi får dermed halvdaglige komponenter (Månen 12,42 timer; Solen 12 timer), heldaglige komponenter (Månen 24,84 timer; Solen 24 timer) samt mer langperiodiske komponenter. Disse siste skyldes langsommere astronomiske variasjoner. Det er lokale forhold som avgjør hvilke tidevannskomponenter som dominerer på det enkelte sted. På enkelte kyster, f.eks. i Vest-Europa, er tidevannet vesentlig halvdaglig.

På samme sted inntreffer flo og fjære temmelig regelmessig et bestemt antall timer og minutter etter Månens øvre og nedre kulminasjon; tidsrommet mellom Månens kulminasjon og det påfølgende høyvann kalles havnetiden. Den varierer fra sted til sted, og er et direkte uttrykk for forsinkelsen mellom det teoretiske likevektstidevannet og ankomsten av den virkelige tidevannsbølgen på det aktuelle stedet. Det finnes imidlertid steder hvor de heldaglige bølger gjør seg sterkest gjeldende, slik at det blir bare ett høyvann i døgnet.

Meteorologiske faktorer (vind og lufttrykk) kan gi til dels store avvik fra det astronomiske tidevann, se stormflod.

Ved øyer i åpent hav er tidevannsvekslingen ubetydelig. Ved fastlandskystene er den imidlertid meget forskjellig både med hensyn til tid og størrelse, noe som for det meste skyldes kystenes og farvannets topografi. I bukter og elvemunninger kan forskjellen mellom høy- og lavvann gå opp i mange meter, f.eks. i Bay of Fundy (Nova Scotia) opptil ca. 20 m ved springflo, ved Avonmouth (Bristolkanalen) opptil ca. 14 m og ved St. Malo (Bretagne) opptil 12 m. Ved norskekysten er tidevannsforskjellen liten på Øst- og Sørlandet (35 cm ved Mandal i november); langs vestkysten øker den nordover inntil nesten 3 meter lengst i nord. Ekstreme tidevannsforskjeller, som i Bay of Fundy, skyldes at den dominerende tidevannsperioden her faller sammen med perioden til en lokal, stående svingning (seiche) i denne havbukten. Dermed oppstår det en kraftig resonnans mellom disse to bølgefenomenene, og bølgehøyden forsterkes kraftig.

Linjer trukket på et kart gjennom de punkter som har høyvann samtidig kalles cotidal lines (eng.) eller kofase-linjer. Hvis kofase-linjene springer ut fra et felles sentrum, har vi et amfidromisk punkt hvor tidevannsforskjellen er lik null til alle tider. Slike punkter er et resultat av interferens mellom flere tidevannsbølger.

Beregninger av tidevannsbevegelsene må ta hensyn til en rekke faktorer, bl.a. den uregelmessige fordeling av land og hav, og havenes vekslende dybde. Dette er komplisert og beregningene foretas derfor numerisk ved hjelp av datamaskiner.

Ved registrerende tidevannsmålere kan man følge vannstandsvekslingene, og slike målinger utføres nå i de fleste havner over hele verden. Ved en såkalt harmonisk analyse av registreringene kan man få et grunnlag for å forutberegne vannstandsvekslingene i disse havnene (tidevannstabeller).

Vannstandsvekslingene ledsages av tidevannsstrømmer som veksler regelmessig i styrke og retning. I sund og fjorder har man alternerende strømmer som enkelte steder kan bli meget sterke. Kjent er Moskenesstraumen i Lofoten og Saltstraumen i Salten. I enkelte elver kan tidevannet gå inn som en svær, brytende bølge (bore, mascaret), tvers over elven.

Da densiteten i havet tiltar med dybden, kan tidevannsstrømmene også fremkalle store periodiske forskyvninger av vannmassene på store havdyp. Slike interne tidevannsbølger kan ha store amplituder. Enkelte steder er det påvist at vannlagene nede i dypet kan heve og senke seg mer enn 50 m i tidevannsperioden.

Tidevannskreftene virker også på den faste jordskorpe og fremkaller periodiske deformasjoner, men disse kan bare påvises ved meget ømfintlige apparater.

Også luftlaget rundt Jorden er påvirket av tidevannskreftene (tideluft). Effekten er imidlertid små i forhold til de øvrige forstyrrelsene i atmosfæren, som f.eks. dannelse av høytrykk og lavtrykk.