Tidvattenteori

För att behärska tidvatten krävs en del teoretiska kunskaper innan vi går in på hur det praktiska arbetet med tidvatten utförs ombord.

Detta utbildningsmaterial använder den nautiska almanackan från Reeds för år 2006 för alla exempel och övningsuppgifter. Ett utdrag ur Reeds 2006, på 51 sidor, som omfattar de sidor som krävs för att följa med och lösa alla exempel och övningsuppgifter finns att laddda ner som en PDF-fil i kapitlet Bilagor.

Vad orsakar tidvatten?

Bild från Wikipedia

Tidvattnet på jorden orsakas av jordens rotation och den dragningskraft som månen och solen har. Denna dragningskraft "drar" vattnet på jorden emot månen och solen på den sidan av jorden som är vänd emot dem. Månen är inte stor (jämfört med solen) men ligger nära jorden och står därför för cirka 70% av tidvattnet. Solen står för resterande 30%.

Beroende på hur månen och solen är placerade i förhållande till jorden samverkar de ibland och ger upphov till mer kraftigt tidvatten (spring tide). Och ibland motverkar de varandra vilket då leder till ett mindre kraftigt tidvatten (neap tide). Notera här att "mer kraftigt tidvatten" inte är detsamma som högvatten! Vid spring är högvattnet kraftigare (och därmed högre) och lågvattnet kraftigare (och därmed lägre) jämfört med vid neap.

Spring

Neap

Spring

Hade det inte funnits något land på jorden hade tidvattnet varit som två cirka en meter höga "vågor" som gick runt jorden. En vänd mot månen och en på motsatt sida av jorden. I och med att världshaven är avdelad av land påverkar detta tidvattnet tidvis mycket kraftigt och mycket höga tidvattennivåer förekommer. Land orsakar också tidvatten med olika periodiciteter och vågformer.

En tidvattenperiod är normalt 12 timmar och 25,2 minuter vilket är exakt halva tiden det för månen att återvända till att vara rakt ovanför en bestämd punkt på jorden. Då jorden roterar samtidigt som månen roterar runt jorden blir det dygn som benämns "tidvatten-mån-dygn" (tidal lunar day) 24 timmar och lite drygt 50 minuter.

I praktiken (och teorin) är teorin rörande tidvatten avsevärt mycket mer komplex än vad som är beskrivet ovan. För den som önskar ytterligare information finns det några länkar, boktips och filmer längst ner på denna sida.

Läs gärna mer om tidvatten och tidvattenteorin på;

• Läs mer på Wikipedia: Uppslagsordet "Tide".
  http://en.wikipedia.org/wiki/Tide

Varför två högvatten?

Det är relativt enkelt att förstå och förklara det ena högvattnet för varje tidvatten-mån-dygn. Månens (och delvis solens) dragningskraft får vattnet på den sidan av jordklotet som vetter mot månen att bukta ut.

Det högvatten som samtidigt är på jordklotets "baksida" är avsevärt mer komplicerat och komplext. Orsaken är även här månens (och delvis solens) dragningskraft. Vattnet på den sidan av jordklotet som är närmast månen påverkas mer av månens dragningskraft (då den är närmare månen) än den som är på "baksidan".

På "baksidan" av jorden buktar vattnet också ut. Orsaken till detta är mer komplex men huvudorsaken är att månens dragningskraft är mindre på "baksidan" än "framsidan" då "baksidan" befinner sig längre ifrån månen. Detta gör att det är en lägre "mån-dragningskraft" på baksidan vilket får vattnet att bukta ut där. Månens dragningskraft deformerar också själva jordklotet. Eftersom vattnet kan flytta på sig, och är nästan omöjligt att komprimera och bara är ett mycket tunt lager på jordens yta är detta ytterligare en orsak till att det blir en "utbuktning" på "baksidan". En annan delorsaker kommer sig av att jorden roterar och att vattnet delvis "slungas" ut på baksidan.

Fler komplexa orsaker finns om man studerar detta i detalj.

Kort om tidvattenströmmar

Tidvatten innebär inte bara att vattenytan åker upp och ner utan att stora mängder vatten förflyttas. Detta kallas för tidvattenströmmar. Vid segling i områden med tidvatten är strömmarna ofta viktigare att hålla reda på än nivån på tidvattnet. Ute på havet är djupet tillräckligt oavsett nivån på tidvattnet. Men att segla i 4 knops motström är sällan det man önskar. Medan att segla i 4 knops medström gör vilken skeppare som helst glad i de flesta situationer.

Tidvattenströmmar har ett eget avsnitt i utbildningsmaterialet här.

Hur ser det ut?

Högvatten (Wikipedia)

Lågvatten (Wikipedia)

Termer, begrepp och förkortningar.

Då man pratar om och räknar på tidvatten använder man ett antal termer, begrepp och förkortning.

Se också de två bilderna nedan för begreppen "i praktiken";

Nollnivån - Chart Datum (kortdatum)

På alla sjökort finns det angivet vad som är "nollnivån". Med "nollnivå" menar vi här under vilka förutsättningar som en djupsiffra i sjökortet visar det aktuella djupet. Står det 5,0 meter beskriver "nollnivån" när det är just 5,0 meter just där siffran står.

Viktigt är att komma ihåg att djupen på ett sjökort aldrig tar hänsyn till nivåskillnader som orsakas av vädret. Ett låg/tryck eller ett högtryck höjer respektive sänker vattenytan med 1 centimeter för varje millibar (mb). Ett lägre lufttryck höjer vattenytan ("suger upp") och ett högra lågtryck sänker vattenytan ("trycker ner"). Kraftiga vindar kan också höja/sänka vattennivån kraftigt.

På engelska sjökort är "nollnivån" benämnd som "Chart Datum" (förkortat till CD). Detta har inget med ett kalenderdatum att göra. "Chart Datum; LAT" eller liknande står det normalt på engelska sjökort. Detta betyder att djupen på sjökorten är korrekta då tidvattnet når ner till LAT.

Detta ger att när man färdas på vatten som på sjökortet är djupare än båtens djupgående kommer man inte att gå på grund oavsett vilken nivå på tidvatten det är. Med reservation för nivåändringar på grund av vädret!

Det är mycket viktigt att kontrollera CD då man använder äldre sjökort eller sjökort ifrån andra länder då CD inte alltid är LAT (även om det blir allt vanligare). Svenska kort och äldre franska kort har exempelvis CD vid medelvatten. Detta gör att då det är lågvatten är djupen lite eller mycket lägre än vad sjökortet visar.

På svenska sjökort används uttrycket "kortdatum".

Standardhamnar vs Sekundärhamnar

Standardhamnar är hamnar (platser) där det finns uträknat tidpunkter och nivåer för hög- och lågvatten i vad som benämns en tidvattentabell.

En sekundärhamn är en hamn (plats) där det saknas en uträknar tidvattentabell. Istället använder man en likvärdig standardhamn och justerar tidpunkterna och nivåerna för att få de aktuella för sekundärhamn. Att ta fram tidvattnet för en sekundärhamn kräver därför några extra arbetsmoment gentemot en standardhamn.

Hur man arbetar med standard- och sekundärhamnar är beskrivet i detalj i två separata avsnitt i detta kapitel.

• Standardhamn
• Sekundärhamn

Tidvattentabellen

Exempel för Dover i Reeds.

I en tidvattentabell finns uträknat tidpunkter och nivåer för samtliga hög och lågvatten under varje dag under ett år för en eller flera standardhamnar.

På tidvattentabellen i Reeds finns också överst till vänster på varje blad angivet hur tidszonomräkningar skall göras för den aktuella hamnen.

Cirka var 14:e dag i tidvattentabellen har datumet skrivet i rött. Det är under detta datum som det är spring för det aktuella månvarvet. På samma vis är det var 14:e dag (med cirka 7 dagars förskjutning) neap och datumet är då skrivet i blått.

I tabellen kan man också hitta följande information;

• Veckodag (märkt med M, T, W, TH, F, SA och SU).
• Månfas (märkt med symboler för nymåne, halvmåne, fullmåne).

Tidvattenkurva

För att kunna ta fram nivån på tidvattnet vid en viss tidpunkt krävs också en tidvattenkurva. Ofta är en tidvattenkurva sinusformad.

På tidvattenkurvan finns normalt två kurvor. En för spring och en för neap. Skillnaden är ofta inte stor men för vissa hamnar kan den vara avsevärd.

För en del hamnar är tidvattnet "stört" och kurvan är då långt ifrån sinusformad.

Ihop med tidvattenkurvan finns också ett diagram som används för att ta fram de efterfrågade tidvattenuppgifterna. För enkelhets skull benämns kurvan och diagrammet i utbildningsmaterialet för tidvattenkurva.

Exempel för Dover i Reeds.

Exempel för Portsmouth i Reeds.

Tidzoner

Då man seglar lite längre bort kommer man ganska snart i kontakt med begreppet tidzoner. Jorden är uppdelad i 24 tidzoner. Historiskt sett utgår tidzonerna ifrån Greenwich strax öster om London och begreppet GMT (Greenwich Mean Time) är därför känt av de flesta. GMT har nu ersatts av UTC (Coordinated Universal Time) över hela världen förutom i Storbritannien som delvis använder GMT fortfarande. UTC är en mycket strikt och exakt tid som bland annat justeras med skottsekunder lite då och då. En mer praktisk tid är UT (Universal Time) som vid de allra flesta tillfällen är vad man egentligen menar när man talar om tid. UT, UTC och GMT justeras inte för sommartid.

Storbritannien ligger i tidzonen UTC. Sverige och Frankrike ligger i tidzonen UTC+1. Finland ligger i tidzonen UTC+2. New York (USA) ligger i tidzonen UTC-5.

Solen går upp i öster och då jorden roterar från väst mot öst (moturs om man ser på jorden ovanifrån mot nordpolen) går därmed solen i Sverige upp tidigare än vad den gör i Storbritannien. Vi ligger på "plus" före Storbritannien och har därför UTC+1 som tidzon.

Exempel från Brest (Frankrike)

I Reeds-tidvattentabeller är tiderna för brittiska hamnar angivna i UT (UTC/GMT). I Franska hamnar (samma tidszon som Sverige) är tiderna, i Reeds, beskrivna som ”TIME ZONE -0100 / Subtract 1 hour for UT”.

Notera att här inte på något vis anges tidzoner utan enbart om hur tiderna räknas om till UT. Står det klockan 14:00 i en tabell i Reeds för Frankrike som är angiven i Fransk normaltid "FNT" ska man dra bort en timma för att få UT; Vilket då ger klockan 13:00UT. Och omvänt; Befinner man sig i Storbritannien (tidzon UT) och klockan där är 13 lägger man till en timma för att få Svensk/Fransk tid.

Benämningen av tidzoner utgår således ifrån att man ”är” i UT-land.

För sommartid lägger man alltid till en timma – precis som det står i Reeds-tabeller.

Det är därför rekommenderat att alltid göra alla tidvattenberäkningar i UT-tid och först när allt är uträknat justera till den tid man önskar.

Som svensk är Reeds lite brittiska i hur de redovisar tidszonerna på alla sidor med tidvattentabeller. För en fransk hamn står det "TIME ZOME -0100". Detta är INTE detsamma som UT-1. Reeds menar att för att omvandla tiderna i den aktuella tabellen till UT så ska 1 timma dras ifrån tiderna. Frankrike ligger i tidszonen UT+1. Det är således lätt att lura sig själv här med vad som är vad när man läser i Reeds utan att tänka efter lite.

• Läs mer på Wikipedia: Uppslagsordet "UTC".
  http://en.wikipedia.org/wiki/Coordinated_Universal_Time
• Läs mer på Wikpedia: Uppslagsordet "UT".
  http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Time
• Läs med på Wikipedia: Uppslagsordet "GMT".
  http://en.wikipedia.org/wiki/Greenwich_Mean_Time

Nautisk almanacka

Tidvattentabeller och tidvattenkurvor finns i oräkneliga former och kan ofta fås gratis i respektive hamn av hamnkaptenen. Önskar man däremot en mer komplett uppsättning över tidvattnet i ett land eller en kuststräcka är det normalt i en bok, en nautisk almanacka, man finner detta. Nautiska almanackor finns det en uppsjö av.

Den vanligaste i "Sveriges närområde" är Reeds Nautical Almanac. Det är också på Reeds som övningsuppgifterna i utbildningsmaterialet i huvudsak bygger på.

I en nautisk almanacka hittar man normalt även en hel del övergripande information om det aktuella området och båtliv, hamninformation, hamnskisser, tidvattenkurvor och tidvattentabeller.

En nautisk almanacka är bara aktuell för ett år och kommer därför i en ny utgåva under hösten som gäller för nästkommande år. Hamninformation och andra faktauppgifter kan (om de inte har ändrats) användas ifrån en äldre nautisk almanacka men tidvattentabellerna går inte att återanvända.

Detta utbildningsmaterial använder utdrag ur Reeds ifrån 2006 för alla exempel och övningsuppgifter. Det går därmed INTE att använda tidvattentabeller för något annat år då man löser övningsuppgifterna (om man önskar att ens resultat skall stämma med facit).

Reeds är en tjock bok på över 1,000 sidor. Närmare 50,000 uppgifter revideras varje år i Reeds. I Reeds finns följande kapitel;