Tidvatten är någorlunda regelbundna förändringar i havsnivåerna som orsakas av solens och månens krafter. Under perioder på vanligen ett halvt dygn förändras havsnivåerna på somliga platser så pass mycket att man kan dela in dem i fyra olika delar. En tidvattencykel består utav lågvatten, flod, högvatten och ebb. Det är under flod som vattnet rör sig närmare kusten tills att högvatten nås, och under ebb som vattnet drar sig undan till lågvatten. Men hur uppstår tidvatten? Och vad har det för samband med solen och månen?
Tidvatten uppstår som följd av att solens och månens dragningskrafter verkar med olika stora krafter på olika delar av jorden. Fastän solens massa, och därmed dess dragningskraft, är mycket större än månens, påverkar månen tidvattnet mest – den tidvattenbildande kraften från solen är bara ungefär hälften så stor som den tidvattenbildande kraften från månen. Detta beror på att det inte blir lika stora skillnader i gravitationsfältet över jorden eftersom avståndet till solen är så mycket större. Att det uppkommer skillnader beror helt enkelt på att olika punkter på jorden har olika avstånd till månen respektive solen. Ju närmre en punkt är, desto större är dragningskraften i den punkten.
Den vanligaste typen av tidvatten på de flesta platser på jorden, inklusive Sverige, är det halvdagliga huvudmånstidvattnet. Månens dragningskraft verkar som störst i den punkt på jorden som är närmast månen och gör så att vattnet i den punkten dras mot månen. På så sätt skapas en utbuktning riktad mot månen. En annan utbuktning riktad från månen uppkommer på andra sidan jorden, där månens dragningskraft verkar som minst. Vid dessa utbuktningar bildas högvatten. Lågvatten bildas i stället vid de punkter som ligger vinkelräta mot den tänkta linjen mellan jorden och månen.
Jordens rotation runt sin axel gör att den inte alltid vänder samma sida mot månen. Nya punkter på jorden kommer alltså hela tiden vara närmast månen och följaktligen påverkas mest av dess gravitationskraft, och på så sätt “vandrar” utbuktningarna av vatten runt jorden. Ett måndygn – tiden det tar för jorden att rotera ett varv i förhållande till månen – är cirka 24 timmar och 50 minuter långt. De “extra” 50 minutrarna uppkommer som följd av att jordens rotation kring sin axel och månens rörelse runt jorden är åt samma håll.
Solen ger i stället upphov till det halvdagliga huvudsolstidvattnet. Perioden för den kraften är 12 timmar.
Tidvattenvågorna uppstår för att jämna ut höjningarna och sänkningarna i vattenytan som de tidvattensalstrande krafterna orsakar på olika områden. Ute i oceanerna blir vågorna inte högre än 1 meter, men på grund av landmassor, varierande djup och andra faktorer kan tidvattnet bli både mycket högre och mycket lägre än så, beroende på var man befinner sig. Vid kusterna till de stora oceanerna är tidvattenhöjderna vanligen mellan 2 och 6 meter. I kanaler, vikar och flodmynningar som smalnar av trycks vattnet ihop och tvingas uppåt och då kan extrema tidvatten uppstå. I Engelska kanalen, exempelvis, förekommer tidvattenhöjder på över 10 meter. Världens kraftigaste tidvatten finner man i Fundy Bay på Kanadas östkust, där medelhöjden vid springflod är 12,9 meter och den maximala tidvattenhöjden är 17 meter. I Sverige är tidvattenhöjden som högst i Skagerrak, där den normalt sett är 2 decimeter. Vid Östersjön, där inflödet av vattnet är begränsat på grund av det trånga inloppet, blir tidvattenhöjden endast ett fåtal centimeter som mest.
Det sker hela tiden regelbundna variationer i tidvattnet. Månens avstånd till jorden varierar på en period om nästan 28 dygn, och det står för det månatliga olikheten. När månen är som närmast jorden är dess tidvattenbildande kraft 39 % större än när den är som längst från jorden.
Perioden för den halvmånatliga olikheten är knappt 15 dygn – tiden det går mellan nymåne och fullmåne. Springflod sker då vattenståndsvariationerna når sitt maximum, vilket sker vid fullmåne och nymåne. Då ligger nämligen jorden, månen och solen på en linje, och de tidvattenbildande krafterna från månen och solen “läggs ihop”. Nipflod sker vid halvmåne, då solen och månen ligger i 90° i förhållande till varandra och jorden. Då motverkar solens tidvattenbildande kraft månens och tidvattenhöjden, nivåskillnaden mellan lågvatten och högvatten, blir som lägst.
Eftersom månbanan lutar mot ekvatorns plan blir vartannat tidvatten större och vartannat mindre, vilket är det som är den så kallade dagliga olikheten. Denna olikhet varierar med en period på nästan 14 dygn – tiden från månens största nordliga till största sydliga läge.
Alla dessa astronomiska faktorer, i samband med de geografiska faktorerna, påverkar hur kraftigt tidvattnet på en viss plats blir vid en viss tid. På vissa platser leder dessa olikheter i kombination med hur landmassorna är utformade till heldagligt tidvatten, då det endast förekommer ett högvatten och ett lågvatten på ett dygn. Även blandat tidvatten, en blandning mellan halvdagligt och heldagligt tidvatten, förekommer. Då kan tidvattenhöjderna variera mycket kraftigt.
De tidvattenbildande krafterna påverkar inte bara vatten – även jordskorpan deformeras regelbundet till följd av månens och solens gravitationskrafter – men höjderna blir inte i närheten av tidvattenhöjderna eftersom fast materia bjuder på ett större mekaniskt motstånd än flytande.
Källor som användes i den här artikeln
“tidvatten”, NE, https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/tidvatten
“Tidvatten”, SMHI, https://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/vagor/tidvatten-1.321
“Tidvatten”, Wikipedia, https://sv.wikipedia.org/wiki/Tidvatten