Af hverju er ekki flóð og fjara alltaf á sama tíma?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Af hverju er ekki flóð og fjara alltaf á sama tíma?
Þetta er fyrst og fremst vegna þess að það er tunglið en ekki sólin sem ræður mestu um dægursveiflu sjávarfallanna; meginbylgja sjávarfallanna fylgir tunglinu á sífelldu ferðalagi þess miðað við yfirborð jarðar. "Tunglhringurinn" er ekki 24 klukkustundir heldur 24 stundir og 50 mínútur og þess vegna færast flóð og fjara að meðaltali sem því nemur frá degi til dags. Færslan víkur þó oft talsvert frá þessu meðaltali vegna áhrifa frá öðrum þáttum en sjávarfallakröftum tunglsins.

---

Sjávarföll eru í rauninni yfirleitt tvisvar á hverjum "tunglhring", það er að segja tvisvar í hverri umferð tungls um jörð, miðað við yfirborð jarðar. Tunglið fer einn hring um jörð miðað við sól á 29,53 sólarhringum, í sömu stefnu og jörðin snýst um möndul. Á þeim tíma hefur sólin farið 29,53 umferðir um himininn en tunglið einni umferð minna, eða 28,53 umferðir. Hver umferð hefur því tekið

29,53 sólarhringa/28,53 = 1,035 sólarhringa = 1 sólarhring og 50,5 mínútur

sem kemur heim við fyrrgreinda færslu sjávarfallanna frá degi til dags.

Við minnum hér á svar sama höfundar við spurningunum Hvers vegna gætir sjávarfalla tvisvar á sólarhring? og Af hverju er seinna flóðið stærra en það fyrra á sólahringnum á sumrin, en öfugt á veturna? Í þessum svörum og því sem sagt er hér á undan eru sjávarföllin rakin á tiltölulega einfaldan hátt til göngu tungls og sólar miðað við jörðina og til kraftanna frá þeim.

Það sem þar er sagt miðast allt við að heimshöfin væru tiltölulega einföld og hafbungan gæti hreyfst án verulegra hindrana frá austri til vesturs í sífellu. Þessu er vitaskuld ekki svo varið í reynd, heldur girða meginlönd fyrir slíkt. Þess vegna eru sjávarföll á hverjum stað um sig oft og tíðum talsvert flóknari en hér var lýst.

Í fyrsta lagi verður vatnið í hverju úthafi um sig fyrir mótstöðu frá botni og eyjum og hún veldur því að hafbungan fer fram úr tunglgöngunni þannig að háflóð er oft og tíðum áður en tungl er í hágöngu í suðri eða í lággöngu í norðri undir sjóndeildarhring hér á norðurhveli. Þetta er hliðstætt því sem verður í öðrum þvinguðum og deyfðum sveiflum sem svo eru kallaðar í eðlisfræði. Tímamunurinn sem um er að ræða nefnist hafnartími og er til dæmis mjög mismunandi eftir stöðum á Íslandi. Fráviki hafnartímans frá Reykjavík er lýst með sérstakri töflu í Almanaki Háskóla Íslands sem kemur út árlega. Nánar er fjallað um hafnartímann í svari sama höfundar við spurningunni Hvað er hafnartími?

Í öðru lagi mótast sjávarfallabylgjurnar á hverju afmörkuðu hafsvæði af lögun þess og stærð. Til að skilja meginatriðin í þessu getum við tekið bandspotta, hengt í hann lóð, haldið í hinn endann og látið lóðið hanga en fært síðan efri endann fram og aftur ýmist hratt eða hægt, eða með mismunandi tíðni eins og það er kallað. Við sjáum þá að þessi búnaður, sem er auðvitað ekkert annað en pendúll, "svarar" áreitinu frá hreyfingu handarinnar mjög misjafnlega eftir tíðni hreyfingarinnar. Og ef við styttum eða lengjum pendúlinn þá breytist um leið tíðnin sem gefur mesta svörun.

Hin ýmsu hafsvæði jarðar eru hér eins og mismunandi pendúlar sem svara sama áreiti sjávarfallakraftanna með mismunandi hætti. Sums staðar gætir sjávarfalla lítið eins og til dæmis í Miðjarðarhafinu sem er afmarkað innhaf með veikri tengingu við úthafið um Gíbraltarsund. Annars staðar magnast fljóðbylgjan upp eins og sums staðar við strendur Bretlands eða við Fundy-flóa á austurströnd Norður-Ameríku þar sem sjávarföll eru mest í heimi.

Enn er þess að geta að á afmörkuðum hafsvæðum geta myndast svokallaðar stæðar bylgjur svipað og gerist í fiðlustreng eða orgelpípu. Við getum líka með lagni búið til slíkar bylgjur í baðkerinu heima hjá okkur. Í stæðum bylgjum er sveiflan engin á tilteknum stöðum sem kallast hnútar eða hnútapunktar en hún er í hámarki á öðrum stöðum sem nefnast bugpunktar. Hnútapunktar af þessu tagi eru til dæmis á tilteknum stöðum í Norður-Atlantshafinu, þar á meðal við Færeyjar. Þar eru breytingar á sjávarhæð litlar en á hinn bóginn verða þá sjávarfallastraumar miklir vegna þess að sjávarhæð er þá mjög breytileg eftir stað.

Hið flókna samspil áreitisins og aðstæðnanna veldur því einnig að þeir staðir eru til á jörðinni þar sem sjávarföll eru þrátt fyrir allt aðeins einu sinni á dag. Dæmi um þetta eru til að mynda við strendur Suður-Kína og Víetnam, og í Mexíkó-flóa.

Heimildir:

• Unnsteinn Stefánsson Haffræði II (Reykjavík: Háskólaútgáfan, 1994), 24. kafli, bls. 235-267.
• Almanak fyrir Ísland, Reykjavík: Háskóli Íslands. Kemur út árlega.
• Vefsíða á ensku um sjávarföll.

...