Getijden in Zuidoost-Azië

Tweemaal daags, tenzij anders voorgeschreven

Tweemaal per dag is het aan onze kust hoogwater, elke dag een uurtje later en na volle- of nieuwemaan is het springtij. Zo hoort het. Maar er zijn ook plaatsen waar het slechts één keer per dag gebeurt. Waar is dat en hoe kan het?

Bij een enkeldaags getij is er maar één keer per dag hoogen laagwater en hebben spring- en doodtij niets met volleof nieuwemaan te maken. Dergelijke getijden komen hier en daar op hogere breedten voor (Siberië, Antarctica), maar het meest prominent in Zuidoost-Azië. Het kaartje van die regio (figuur 1) geeft een beeld van het getijkarakter, variërend van dubbeldaags tot enkeldaags en alles daar tussenin, waarbij dan de twee hoog- en laagwaters (sterk) in hoogte verschillen. Een zelfde kaartje van West-Europa zou volledig donkerblauw gekleurd zijn.

Het enkeldaags getij heeft geleid tot verbazing bij zeelieden, wetenschappers en toeristen, ook nu nog. Op de website True-beachfront stond in 2017: ‘Merkwaardige getijden in de Golf van Thailand bederven de pret van badgasten meer dan de meeste mensen zich kunnen voorstellen. Wie wil er nou de hele dag laagwater met brede zandbanken en honderden meters lopen naar de zee? Of wie wil er de hele dag hoogwater, zodat er helemaal geen strand is?’

Rugbybal

Hemellichamen oefenen krachten op elkaar uit en die werken ook op het water. Voor het getij zijn alleen de zon en de maan van belang, waarbij de maan een tweemaal zo grote kracht uitoefent als de zon, die wel veel groter is maar veel verder weg staat. De maan en de aarde bewegen in een dynamisch evenwicht om de zon en daarmee wisselen ook de krachten voortdurend. Newton was de eerste die dat krachtenspel begreep en in 1687 beschreef in zijn grote werk Principia. Hij ging daarbij uit van een aarde die geheel bedekt is met water.

Het resultaat is een rugbybal-achtige vorm van het wateroppervlak (zeer sterk overdreven getekend). Voor een punt A op de aarde, die in 24 uur om haar as draait, geeft dat dus tweemaal per dag hoog- en laagwater (figuur 2). Voor het zonsgetij is de periode dan precies 24/2 = 12 uur en deze wordt aangeduid als S2, waarbij de 2 staat voor tweemaal daags, dubbeldaags getij dus. De maan draait in die tijd verder om de aarde. Om de maan weer in dezelfde positie te zien, moet de aarde, met de rugbybal, nog 50 minuten extra draaien. Vandaar dat hoogwater elke dag 50 minuten later komt. Het maansgetij duurt daarmee 24:50/2 = 12 uur en 25 minuten en wordt aangeduid als M2.

De maan draait in 27,32 dag om de aarde: de siderische maand (van sidus = ster; geeft aan dat het ten opzichte van een vast punt in de ruimte geldt). In die tijd is de aarde ook verder om de zon gedraaid en de maan moet nog 2,21 dag extra om de aarde draaien om in dezelfde positie ten opzichte van de zon te komen. Dat duurt in totaal dus 29,53 dag: de synodische maand (van synode = samenkomst). In de synodische maand werken maan en zon tweemaal samen (nieuwe- en vollemaan, waarbij de rugbyballen in elkaars verlengde liggen) en werken elkaar tweemaal tegen (eerste en laatste kwartier, waarbij de beide rugbyballen loodrecht op elkaar staan). Dat geeft tweemaal springtij en tweemaal doodtij, waarmee de springtij-doodtijcyclus voor dubbeldaags getij dus 29,53/2 = 14,77 dag bedraagt.

De maan draait niet in het vlak van de evenaar om de aarde, en ook de aarde draait niet in het vlak van de evenaar om de zon, maar beide hebben een declinatie (figuur 3). Daardoor zijn de hoog- en laagwaters in punt B bij rotatie om de aardas niet gelijk. Je kunt het verloop ontleden in een dubbeldaagse en een enkeldaagse component. Dit is het beeld van een gemengd getij. De enkeldaagse component is het grootst als de declinatie maximaal is, en nul als de maan of de zon door het evenaarsvlak gaat. Dat geeft een doodtij-springtijcyclus voor het enkeldaags getij, die direct gekoppeld is aan de siderische maand. Ook daarin is het tweemaal springtij (na maximale noord- en zuiddeclinatie), waarmee de enkeldaagse springtij-doodtijcyclus 27,32/2 = 13,66 dag bedraagt. De belangrijkste enkeldaagse componenten worden aangeduid met K1 (zon + maan) en O1 (maan), waarbij de 1 staat voor enkeldaags. Op de evenaar zijn de hoogwaters gelijk en is er geen enkeldaagse component, althans volgens dit simpele plaatje.

Enkeldaags

Maar hoe kan nu een situatie ontstaan met een zuiver enkeldaags getij? En dan ook nog rond de evenaar waar je het juist helemaal niet verwacht. Dat komt omdat de aarde niet geheel bedekt is met water, maar oceanen, zeeën en continenten kent, met allemaal verschillende lengtes en dieptes, zoals het kaartje van ZuidoostAzië (figuur 4) laat zien. Getij plant zich voort als een (lange) golf en die kan reflecteren en resoneren met de afmetingen van zeeën. Daarbij ontstaan er, zoals bij alle golven en trillingen, knopen en buiken. De door de maan en de zon opgewekte golven slingeren het systeem aan, maar de dieptes en lengtes van de zeeën bepalen de uitkomst. Vergelijk het met een panfluit: de pijpen worden op dezelfde manier aangeblazen maar de afmetingen van elke pijp bepalen de toon. De Zuidoost-Aziatische archipel kent veel bekkens met verschillende lengtes en dieptes. De Golf van Thailand en de Golf van Tonkin hebben afmetingen waarin de enkeldaagse componenten resoneren. En het sterk variërende karakter van het getij in het systeem Zuid- Chinese Zee – Javazee ontstaat door een knopen- en buikenpatroon in de enkel- en dubbeldaagse componenten.

En hoe zit het nu met het verhaal van de Engelse badgast die zich eraan ergert dat het een halfjaar lang de hele dag hoogwater is en het andere halfjaar de hele dag laagwater? Voordat we daarop ingaan eerst nog een ander voorbeeld. De econoom Van der Schoot beschrijft in 1969 in zijn proefschrift voor de Tilburg University de Mimika-cultuur in de Indonesische provincie Papua. In Midden-Mimika heerst een enkeldaags getij, zijn er nauwelijks wegen en gaat alle vervoer over water. De riviermondingen en geulen in de kustmoerassen zijn zo ondiep dat er alleen bij hoogwater gevaren kan worden. Tussen april en oktober komen de hoge getijstanden overdag voor en tussen november en maart ’s nachts, zodat dan alle transport in het duister plaatsvindt. Hier is dus het economisch leven afgestemd op het getij en niet op het daglicht.

En wat is daarvan de verklaring? Ook hier is het de samenwerking van zon- en maansgetij. Op 21 maart en 21 september gaat de zonsdeclinatie van zuid naar noord en omgekeerd waarmee het teken van het enkeldaags zonsgetij omdraait en dus het zonshoogwater van midden in de nacht naar midden op de dag gaat. In de getijcomponenten is dat zichtbaar in K1 en P1 (zonscomponent) die perioden hebben die net even kleiner en groter zijn dan een zonnedag van 24 uur, waarmee die twee samen een halfjaarlijkse cyclus geven.