Hoe getijvoorspellingen worden berekend

Hoe getijden worden voorspeld: de zwaartekracht van de maan en de zon, harmonische componenten zoals M2 en S2, en waarom waargenomen waterpeilen afwijken van de astronomische voorspelling.

Getijden kunnen jaren van tevoren worden voorspeld omdat ze worden aangedreven door de bewegingen van de maan en de zon, die met grote precisie bekend zijn. Het getij op een plaats is de reactie van de oceaan op die zwaartekracht, gevormd door de plaatselijke kustlijn en diepte. De methode die astronomie omzet in een getijtabel heet harmonische analyse.

Het getij als som van componenten

De harmonische analyse beschouwt het getij als de som van vele eenvoudige golven, elk een component genoemd. Elke component heeft een frequentie die door de astronomie is vastgelegd — door hoe de aarde, de maan en de zon ten opzichte van elkaar bewegen — terwijl de amplitude en timing worden gevonden door de componenten aan te passen aan een periode van echte waterstandswaarnemingen op die locatie. De belangrijkste componenten zijn onder meer:

• M2 — de belangrijkste halfdaagse maancomponent, periode 12.42 uur; meestal de grootste.
• S2 — de belangrijkste halfdaagse zoncomponent, periode 12.00 uur.
• N2 — een maancomponent afkomstig van de elliptische baan van de maan.
• K1 en O1 — de belangrijkste daagse componenten, die op veel plaatsen het ene hoogwater per dag groter maken dan het andere.

De bekende cyclus van springtij en doodtij komt hier vanzelf uit voort: M2 en S2 hebben iets verschillende perioden, dus ze raken in en uit de pas — om de 14.8 dagen versterken ze elkaar tot springtij en heffen ze elkaar deels op tot doodtij.

Vooruit voorspellen

Zodra de amplitude en fase van elke component voor een locatie bekend zijn, is het voorspellen van het getij niet meer dan het berekenen van de som op een willekeurig toekomstig tijdstip. De astronomische frequenties veranderen nooit, dus de berekening is deterministisch en kan tientallen jaren vooruit lopen.

Waarom het werkelijke getij afwijkt

Een voorspelling is alleen het astronomische getij. Ze houdt geen rekening met het weer. Harde wind, lage of hoge luchtdruk, hevige regenval en rivierafvoer kunnen het werkelijke waterpeil verhogen of verlagen — een stormvloed kan een meter of meer boven de voorspelling toevoegen, terwijl hoge druk en aflandige wind het water er ruim onder kunnen houden. Voorspellingen zijn daarom een uitstekende leidraad voor het tijdstip en de grootte van het getij, maar het waargenomen peil op de dag zelf kan afwijken.