Perigäische Springfluten

Ursachen Perigäischer Springfluten

Mehrmals im Jahr kommt es infolge besonderer Konstellationen von Sonne, Erde und Mond zu Springtiden mit besonders hohen Tidenhuben, den sogenannten Perigäischen Springfluten (auch Königsfluten genannt). Diese natürlich auftretende Tiden haben ihre Ursache in der leichten Elliptizität von Erd- und Mondbahn.

Die Mondumlaufbahn

Wenn die Mondumlaufbahn kreisförmig wäre, so würde die Gezeitenhöhe lediglich von der relativen Position des Mondes zur Sonne abhängen. (siehe Spring- und Nipptiden). Da aber der Mond aber wie jeder Himmelskörper auch den Keplerschen Gesetzen folgen muss, ist seine Umlaufbahn leicht elliptisch. Daher ist der Abstand zwischen Erde zu Mond nicht konstant, sondern er variiert mit der Position des Mondes auf seiner Umlaufbahn.

Schematische Darstellung der Mondumlaufbahn. Die Exzentrizität ist übertrieben dargestellt, Größen und Entfernungen verwenden verschiedene Maßstäbe.

Am Punkt größter Erdnähe, dem Perigäum, beträgt die Entfernung zwischen Erde und Mond im Mittel nur 362600 km, während er im Punkt der größten Erdferne im Mittel 405400 km beträgt. Diese Entfernungsunterschiede verursachen eine geringfügige Veränderung in der gravitativen Anziehungskraft zwischen beiden Himmelskörpern. Der Mond umläuft die Erde in prograder Richtung. Das ist die Richtung, in der sich auch die Erde um ihre Achse dreht. Er benötigt für einen Umlauf 27.32 Tage und erreicht dementsprechend auch sein Perigäum nach dieser Zeit erneut.

Zu perigäischen Springfluten kommt es, wenn sich Sonne, Erde und Mond auf einer Geraden befinden und sich der Mond zur gleichen Zeit im oder Nahe seines Perigäums befindet. In anderen Worten: Es ist entweder Vollmond oder Neumond und der Mond ist in der Nähe der erdnächsten Position auf seiner Umlaufbahn. Solch eine Konstellation ergibt sich drei bis viermal im Jahr.

Der Unterschied in der Wasserhöhe zwischen perigäischen Springtiden und "normalen" Springtiden beträgt normalerweise nur ein paar Zentimeter wobei Maximalwerte von 15 cm an der Küste von Alaska gemessen wurden. Bei einem Gesamttidenhub von 9 Metern in dieser Region sind das allerdings nur knapp unter 2 % des Gesamttidenhubes.

Zusammenhang mit Sonnen- und Mondfinsternissen

Eine weitere Eigenart der Mondbahn, die sich minimal auf die Stärke der Tiden auswirkt, ist deren Bahnneigung gegenüber der Ekliptik. Die Ekliptik ist die Bahn auf der die Erde die Sonne umläuft. Die Mondbahn ist um 5.14° gegenüber der Ekliptik geneigt.

Schematische Darstellung der Neigung der Mondumlaufbahn gegenüber der Erdumlaufbahn.

Der Gezeiteneffekt ist am stärksten, wenn Sonne, Mond und Erde genau in einer Linie stehen. Eine solche Konstellation ist infolge der geneigten Mondachse selten, tritt aber zwangsläufig bei jeder Sonnen- und Mondfinsterniss auf. Jede Finsterniss zeigt daher auch das auftreten von Springtiden an. Fällt diese auch noch mit dem Mondperigäum zusammen, so entstehen außergewöhnlich starke Gezeiten. Eine Sonnenfinsterniss erzeugt keine besonders starken Gezeiten sie ist aber das sichtbare Zeichen einer astronomische Konstallation zwischen Sonne, Mond und Erde in welcher die Gezeitenkräfte besonders stark sind.