Ebbe und Flut - die Macht des Mondes auf das irdische Leben!

Nachdem im Thema des Tages vom Freitag (10. Februar) schon zahlreiche
Informationen und Fakten über den "Mond" weitergegeben und erklärt
wurden, soll in den folgenden Abschnitten der Einfluss des Mondes auf
das Leben auf der Erde im Focus stehen. Das wohl bekannteste
Phänomen, bei dem der Erdtrabant seine Muskeln spielen lässt, sind
wohl die Gezeiten. Neben Ebbe und Flut in den Meeren ist dabei jedoch
auch die Hebung und Senkung des Erdmantels aufgrund der Gravitation
(Schwerkraft) des Mondes zu berücksichtigen.

Unter Gravitation oder auch Schwerkraft wird dabei die gegenseitige
Anziehung von Massen verstanden, die mit zunehmender Entfernung
dieser abnimmt. Auf der Erde bewirkt die Gravitation, dass alle
Körper nach unten fallen, sofern sie nicht durch andere Kräfte daran
gehindert werden. Um eine Aussage über die Stärke der Gravitation des
Mondes zu erlangen, muss zunächst die Mondmasse bekannt sein. Eine
gute Näherung der Mondmasse erhält man bei Betrachtung des
Erde-Mond-Systems als reines Zweikörpersystem, welches um einen
gemeinsamen Schwerpunkt kreist. Nach Definition des Schwerpunktes
entspricht das Massenverhältnis von Mond zu Erde genau dem Verhältnis
der Entfernung (Radien) zum Schwerpunkt. Die Masse des Mondes beträgt
schließlich mit 7,34 x 1022 kg etwa 1/81 der Masse der Erde.

Die deutlich größere Erdmasse erzeugt im Vergleich zum Mond daher
eine deutlich größere Schwerkraft und somit Anziehung. Dies führte
schließlich dazu, dass sich der Mond nicht mehr um sich dreht,
sondern der Erde nur noch eine Seite zuwendet.

Die erheblich kleinere Mondschwerkraft verlangsamt zwar auch die
Erdrotation, ein Stillstand der Erde im System Erde-Mond ist jedoch
noch in weiter Ferne. Um jedoch an der Materie der Erde zu zerren und
sie somit in Bewegung zu setzen reicht die Anziehungskraft des Mondes
allemal. Allerdings besitzt die Mondgravitation nicht über die
gesamte Erdausdehnung der Erde dieselbe Stärke. In Bezug zum
Erdmittelpunkt ist die Anziehungskraft des Mondes auf der dem Mond
zugewandten Seite der Erde stärker und auf der dem Mond abgewandten
Seite schwächer. Während die Erdkruste diesem Kräfteunterschied kaum
nachgibt, bewegt sich das Wasser der Ozeane zum Mond hin und bildet
einen Flutberg.

Auf der entgegengesetzten Erdseite verhält es sich genau umgekehrt.
Da dort die Anziehungskraft des Mondes schwächer als im
Erdmittelpunkt ist, sorgen dort die durch die Erdrotation
hervorgerufenen Fliehkräfte dafür, dass sich das Wasser zu einem
zweiten Flutberg von der Erde weg bewegt. Zwischen den beiden
Flutbergen tritt aufgrund des weggezogenen Wassers "Ebbe" auf (vgl.
allgemein Graphik 1).

Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass der Mond den Ozean
verformt. Ohne die Erddrehung als zusätzlichen Faktor würden jedoch
die Flutberge sowie auch die Regionen mit Niedrigwasser stationär
immer am gleichen Ort der Erde verharren. Ebbe und Flut würde es also
nicht geben. Erst dadurch, dass sich der Mond in 27,3 Tagen um die
Erde dreht und somit um 27,3 Mal langsamer als die Erde um sich
selbst, kommt Bewegung in das starre Konstrukt. Entgegen der
menschlichen Wahrnehmung bewegen sich jedoch nicht die Flutberge,
sondern lediglich die Erde, die unter den Flutbergen hinweg in
östliche Richtung kreist. Durch die Kombination von Erdrotation und
der Rotation um den gemeinsamen Schwerpunkt von Erde und Mond braucht
ein Flutberg etwas länger als einen Tag, um wieder die
Ausgangsposition einzunehmen. Dies führt schließlich dazu, dass die
Tiden Tag um Tag zu einer anderen Uhrzeit auftreten.

Neben dem Mond hat auch die Sonne noch einen kleinen Anteil an den
Gezeiten. Je nachdem, wie Sonne, Mond und Erde zueinander
positioniert sind, verstärkt die Sonne die Gezeiten oder schwächt sie
ab. Bei den sogenannten "Springtiden", bei denen Flut und Ebbe
besonders stark ausgeprägt sind, stehen alle drei Himmelskörper auf
einer Linie (Neumond, Vollmond), sodass sich die Anziehungskräfte von
Mond und Sonne überlagern. Bei Halbmond hingegen, wo Mond und Sonne
im rechten Winkel zur Erde stehen, gleichen sich beide Einflüsse zum
Teil aus und es kommt zu den sogenannten "Nipptiden".

Neben den Gezeiten hat der Mond aber noch weitere wichtige Einflüsse
auf das Leben. So nutzen beispielsweise Zugvögel oder auch einige
Arten von Insekten die tägliche Bewegung des Mondes und die darin
enthaltene Information zu den Himmelrichtungen zur Navigation.
Signifikante positive Zusammenhänge zwischen den Mondphasen und dem
Auftreten von Schlafstörungen oder Verkehrsunfällen konnten jedoch
noch nicht nachgewiesen werden.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 13.02.2017

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