DE2735486C2 - Vorrichtung zum Ermitteln der Zeitpunkte von Ebbe und Flut für mehrere Orte eines Küstengebiets - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln der Zeitpunkte von Ebbe und Flut für mehrere Orte eines Küstengebiets.

Für Bewohner und Besucher der Küstengebiete, für Ämter und Institutionen und Betriebe und für alle Bereiche der Seefahrt hat der Ablauf der Gezeiten mit Ebbe und Flut große Bedeutung. Es ist bekannt, daß die Gezeitentermine durch die hydrographischen Institute regelmäßig vorausberechnet und veröffentlicht werden. Derartige »Gezeitenkalender«, die in unterschiedlicher Form auf den Markt kommen, zumeist tabellarisch, verlieren mit dem Eintritt der berechneten Gezeiten-Ereignisse ihre Gültigkeit Sie können nicht noch einmal verwandt werden und sind daher wertlos geworden. Soweit Presseveröffentlichungen Gezeitenwerte erfassen, etwa in Tageszeitungen, liegen nur örtliche Angaben für 1 — S Tage vor.

Die Praxis zeigt nun, daß der Küstenbewohner und der Besucher neben dem regelmäßigen Unbrauchbar-Werden der Gezeitenwerte und dem Wertverlust vor allem Schwierigkeiten darin sieht, die Gezeitenkalender immer wieder neu zu beschaffen. Es kommt hinzu, daß für viele Küstenorte die Gezeitentermine aus den »Kalendern« nur über Umrechnungswerte zu erreichen sind. Zwar wird die seefahrende Bevölkerung sich im allgemeinen an die »offiziellen Hoch- und Niedrigwasserzeiten« halten, die durch die jeweiligen Organe auch ausreichend bereitgehalten sind. Für alle anderen Küstenbewohner oder die Besucher, die mit den offiziellen Daten wenig Erfahrung haben, stehen Schwierigkeiten der Beschaffung, Berechnung und Auswertung an. Bisher gibt es keine Möglichkeit, die praktisch und preiswert ist, permanent die Gezeitenwerte zu erfassen. (Uhrwerk-Gezeitengeber, die gegenwärtig für ca. DM 130 und teurer auf dem Markt sind, sind auf einen einzigen Ort beschränkt, sind stationär und bedürfen regelmäßiger Nachregulierung.)

Es ist bereits eine Planisphäre zur Ermittlung von astronomischen Angaben, insbesondere zu navigatorischen Zwecken bekannt (DE-OS 23 33 784). Diese vorbekannte Planisphäre ist jedoch nicht zur Ermittlung der Zeitpunkte von Ebbe und Flut für mehrere Orte eines Küstengebietes geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es nach der Art des »immerwährenden Kalenders« ermöglicht, z.B. für mehrere wichtige Orte der deutschen Nordseeküste die Termine für Flut und Ebbe zu ermitteln. Diese Vorrichtung soll klein, handlich und billig sein und die Ermittlung der Gezeitenwerte zuverlässig ermöglichen.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß innerhalb einer Grundfläche auf einer ersten Koordinatenachse eines Koordinatensystems die Küstenorte durch Punkte in

einem solchen Abstand voneinander aufgetragen sind, wie es der durch ihre geographische Lage bedingten zeitlichen Differenz des Eintretens der Gezeiten (Silberrinnenwelle) entspricht, wobei eine zweite Koordinatenrichtung den Tageszeiten entspricht und Linien (fast) konstanter Steigung vorgesehen sind, deren Punkte für die aufgetragenen Orte jeweils die Zeitpunkte des Eintretens von Flut/Ebbe für einen bestimmten Tag des Mondmonats angeben, und daß ein in Richtung der ersten Koordinatenachse auf der Grundfläche verschiebbarer Maßstab angebracht ist, der für jeden Tag des Kalendermonats in Tageszeiten geeichte Meßschütze längs der zweiten Koordinatenrichtung enthält, wobei der Abstand der in Tageszeiten geeichten Meßschlitze für aufeinanderfolgende Tage so gewählt ist, daß die Linien konstanter Steigung diese Meßschlitze in Punkten schneiden, die Tageszeiten zugeordnat sind, welche sich um die Differenz des Eintretens der Gezeiten an aufeinanderfolgenden Tagen unterscheiden.

Danach entsprechen die Punkte der Flutlinien für die aufgetragenen Küstenorte jeweils den Zeitpunkten des Eintretens von Flut oder Ebbe für einen bestimmten Tag des Mondmonats. Hierfür kann willkürlich jederTag des Mondmonats, also auch etwa der Tag des Halbmondes, herangezogen werden, sofern dies bei der Bedienung der Vorrichtung dann entsprechend berücksichtigt wird. Selbstverständlich sind jedoch Vollmond- oder Neumondtag besonders geeignet, da sie beispielsweise auch durch Beobachtung des Nachthimmels leicht festgestellt werden können.

Unregelmäßigkeiten beim Durchlauf der Silberrinnenflutwelle, bedingt durch Küstenverhältnisse u. jl, werden durch gemittelte Werte ausgeglichen. Die gemittelten Werte bedingen eine unterschiedliche Bandbreite der »Flutlinie« und ein leichtes Schwingen um die ursprünglich konstante Steigung. Erhöhte Aussagegenauigkeit ohne gemittelte Endwerte wird erreicht, wenn statt der Bündelung aller Flutlinien der Küstenorte eine 3er- oder 4er-Gruppierung nach einander entsprechenden Grundwerten vorgenommen wird. Man hat dann eine 3- oder 4farbige Flutlinie statt der einheitlich roten Flutlinie. Die Küstenorte werden entsprechend ihren Flutlinienfarben ebenfalls 3- oder 4farbig ausgedruckt Das Einlaufen der Silberrinnenflutweile ist mondabhängig, was durch eine entsprechende Einteilung der Abszissen-Achse (Mondmonat) berücksichtigt ist Die Zuordnung der Küstenorte ist nach dem Neumond/Vollmond-Termin vorgenommen. Dieser Termin ist für die Arbeit mit der permanenten Gezeitenuhr maßgebend.

Sowohl das erste Koordinatensystem wie auch das zweite Koordinatensystem, das nachfolgend beschrieben wird, sind als Polarsysteme angeordnet und schließen sich zum Kreis und damit zur Permanenz für die Auswertung.

Das zweite Koordinatensystem ist ein verschiebbarer Maßstab, der als »Drehscheibe« zum ersten System angebracht ist Die Abszissen-Achse hat die Länge des Mondmonats. Eingetragen sind aber die Daten eines Sonnenmonats von 28=31 Tagen. Da der Mondmonat nur 29,5306 Tage hat, liegt im Sonnenmonat eine Überschneidung der Monatsanfangs- und -endedaten vor. Die Überschneidung ist dem Richtwertcharakter der Meßergebnisse nicht abträglich, da Vollmonds/Neumonds-Daten im Sonnenmonat mehrfach vorkommen, so daß der Abschnitt der Datenüberschneidung für die Einstellung der Drehscheibe ausgespart werden kann.

Die Ordinatenachse enthSH die Tageszeiten, eingeteilt in 24 Stunden, Jedem Monatsdatum sind nunmehr die Tageszeiten zugeordnet. Das ganze System wird nach dem Muster eines Polarkoordinatensystems zum-Kreis zusammengefaßt, der nun auch als Drehscheibe die Permanenz des ersten Koordinatensystems übernimmt und mit diesem System hinsichtlich der Zumessungen Kongruenz aufweist Nachdem nun jedes Monatsdatum in Zusammenhang mit der Tageszeitachse in der Drehscheibe einen Meßschlitz bekommen hat, ist es möglich, durch diesen Meßschlitz die rote Flutlinie des ersten Koordinatensystems als Flutsignal zu orten. Wo das Flutsignal erscheint, kann der Richtwert für den Fluttermin genommen werden, denn dem Meßschlitz und dem Flutsignal sind ja die Tageszeiten zugeordnet Da die Flutsignale entsprechend dem Verlauf der roten Flutlinie für jeden Monatstag erscheinen, kann auch nach erfolgter Einstellung für einen ganzen Monat auf einmal die Flutzeit abgelesen werden.

Nachdem nun in der Grundfläche mit dem ersten Koordinatensystem eine Zuordnung der Küstenorte nach Vollmond/Neumond vorgenommeK wurde, kann die Grundeinstellung der Drehscheibe so vorgenommen werden, daß das Vollmonds-ZNeumonds-Datum auf den gewünschten Küstenort zentriert wird. Jeder Küstenort hat für diesen Zweck eine Einstellmarke, die über eine schwarze Leitlinie zum Namen des Küstenortes führt Die Drehscheibe hat am Rande den Einstellmarken entsprechende Aussparungen, so daß das Zentrieren bei der Einstellung möglich ist Ist die Drehscheibe auf Vollmond/Neumond justiert, kann zu jedem gewünschten Datum im Meßschlitz die Flutzeit ermittelt werden. Da die Flutverhältnisse bei Vollmond und Neumond einander entsprechen, kann die Grundeinstellung der Drehscheibe sowohl nach Vollmond als auch nach Neumond vorgenommen werden.

Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt in der einfachen Handhabung: eine einzige Einstellung genügt zur Ermittlung der Gezeitenwerte für einen ganzen Monat, und zwar nach Wunsch für alle Orte der deutschen Nordseeküste.

Ausgangspunkt ist das Vollmonds/Neumonds-Datum, das einmal im Monat einem Kalender entnommen werden muß. Mit historischen Monddaten lassen sich nach dem obengenannten Verfahren historische Gezeitenabläufe ermitteln. Eine Meßtabelle für Mondphasen-Termine ist in der Entwicklung und kann später der Erfindung beigegeben werden (Tafel der Sonnen- und Mondfinsternisse, der Neu- und Vollmonde von 1265 v.Chr. bis 2345 n.Chr., mit erläuterndem Text von A.STEINBÜCHEL (Zürich); Neujahrsblatt der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich auf das Jahr 1937; Verlag Gebr. Fretz Zürich). Es können also Gezeiten ermitt.;lt werden für Jahre (Vergangenheit und Zukunft), in denen Gezeitentermine nicht vorliegen, etwa für Flutkatastrophen im Nordseeküstengefcet, aber auch für Gerichtsverhandlungen der Seeämter (aufgelaufenes Schiff) oder bei Badeunfällen in Seebädern usw.

Weiterhin ist vorteilhaft daß sich die Einrichtung mit gesteigerter Ablesegenauigkeit für jeden einzelnen Küstenort unter Eintragung der küstenspeziellen roten Flutlinie des Ortes verwenden läßt. Sie ist in jeder Größe ausführbar, in Taschengröße zum jederzeitigen Gebrauch, aber auch in großen Dimensionen als Gezeiten'jhr etwa für Kurverwaltungen, deren Kurgäste über Flut und Ebbe Auskunft suchen. Hier kann gesagt werden, daß sich auf der Grundfläche des ersten Koordinatensystems neben der roten Flutlinie eine

blaue Ebbelinie eintragen läßt und daß der Bereich Flut = rot und Ebbe = blau so aufgebracht werden kann, daß von Rot über Violett nach Blau ein farblicher Übergang die Gezeitenverhältnisse im Meßschlitz sichtbar macht.

Der Vorteil der Erfindung liegt in der Einfachheit der Einstellung und dem Umfang der Meßwerte. Lediglich die Kenntnis des Vollmonds/Neumondsdatums ist erforderlich. Diese Daten sind allen Kalendern zu entnehmen. Außerdem ist es gegeben, sich am Nachthimmel nach dem Vollmond zu erkundigen.

Eine interessante Variante der Erfindung ergibt sich, wenn statt des Polar-Koordinaten-Systems ein Zylinder-Koordinaten-System zur Anwendung kommt. Dabei entsprechen die Radien des Pol?.r-Systems Senkrechten des Zylinder-Systems, die die Tageszeiten ausweisen. Der Zylinderumfang entspricht einem Mondmonat, dem der Sonnenmonat mit seinen Daten zugemessen ist. Pi? «pnkrprhtpn TagpS7pit-I.inie.n werden als Meßschlitze ausgespart. Die Flut/Ebbe-Linie mit ihrer (fast) konstanten Steigung umläuft jetzt den Zylinder als ansteigende Spirale.

Das Polar-Koordinaten-System zeichnet sich dadurch aus, daß der verschiebbare Maßstab in Form einer für jeden Tag des Monats mit einer in Radiusrichtung weisenden schlitzartigen Aussparung versehenen Drehscheibe ausgebildet ist, die um einen Drehpunkt drehbar auf der Grundfläche befestigt ist, die im Bereich der Drehscheibe rote Linien (fast) konstanter Steigung in Form von Spiralen aufweist, die durch die schlitzartigen Aussparungen (Meßschlitze) der Drehscheibe sichtbar sind und mittels der in Tageszeiten geeichten Achsen die Zeiten des Eintretens der Flut für den betreffenden Tag des Monats für denjenigen der auf einem Kreis der Grundfläche durch Punkte gekennzeichneten Orte angibt, auf die diejenige schlitzartige Aussparung weist, die dem Vollmonds/Neumondstag dt:s Monats zugeordnet ist, dem der betreffende Tag angehört. Die Maßnahmen ermöglichen eine besonders raumsparende Ausführung der Erfindung, deren Handhabung dadurch . erleichtert wird, daß die Drehscheibe im Bereich ihrer Außenkante mit einer die Griffsicherheit erhöhenden Profilierung versehen ist, die im Bereich einer Aussparung der Grundfläche manuell zugänglich ist, so daß eine besonders praktische Verstellung der Drehscheibe mit einem Finger (bei Handhabung mit einer Hand) möglich ist. Die handgerechte Größenordnung, auf die sich das Polarsystem reduzieren läßt, läßt eine besonders leichte Einstellung der Gezeitentermine zu.

Die Benutzung der Einrichtung für Orte verschiedener geographisch^or Lage kann dadurch in besonderer Weise sinnfällig gemacht werden, daß die Namen der Küstenorte zusätzlich zur Liste einer Landkarte zu entnehmen sind, die der Namenliste beigegeben ist Dabei führen Verbindungslinien von den Landkartennamen zu den Meßpunkten des Systems.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem Polarkoordinaten verwendet sind, ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,

F ig. 2 Grundfläche,

F i g. 3 Drehscheibe (verschiebbarer Maßstab).

Die Vorrichtung (Fig. 1) kann durch Lösen der « Zentralschraube 4 in die beiden Grundelemente (F i g. 2 und 3) zerlegt werden. Die Vorrichtung ist im Maßstab 1,5 :1 dargestellt, so daß das Original die Größe einer Postkarte hat und somit leicht und handlich ist. Sie kann mit einer Hand bedient werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich aber auch beliebig vergrößern, so daß sie im Einsatz am Strande und in Hafengebieten weithin sichtbar ist. Fig. I läßt erkennen, wie die Grundfläche und der verschiebbare Maßstab = Drehscheibe 3 einander zugeordnet sind. Die Drehscheibe 3 ist um den Drehpunkt 4 drehbar.

Der Abstand vom Drehpunkt 4 bei der in Fig.3 dargestellten Drehscheibe bis zum Kreisrand 20 nimmt die Tageszeiten auf, wobei die Linien (fast) konstanter Steigung, die FhMlinien 17 und 18 (Fig. 2), Spiralen bilden und, bezogen auf die die Küstenorte A bis F darstellenden Punkte 5 bis 10, jeweils die Zeitpunkte des Eintretens der Flut an einem Vollmondtag angeben. Diese Zeitpunkte sind allerdings allein der F i g. 2 nicht zu entnehmen, da eine Ablesung erst mit Hilfe der in Tageszeiten geeichten Meßschlitze 21 der Drehscheibe 3 möglich 's·· Die Flutlinien 17 und 18 sind rot. wodurch in den Meßschlitzen 21 eine bessere Ablesbarkeit erreicht wird.

Der verschiebbare Maßstab ist als Drehscheibe 3 ausgebildet (F i g. 3) und im Drehpunkt 4 beweglich mit der Grundfläche 2 verbunden. Sie enthält für jeden Tag des Kalendermonats eine in Tageszeiten geeichte Achse 24. die in ihrer Einteilung den Tageszeiten des Radiussektors der Grundfläche 2 entspricht. Diese insges»·"·?». 31 Achsen sind na^h den Tagen des Kalenders mit den Ziffern 1 bis 31 versehen. Das Material der Drehscheibe ist in der Umgebung der Achsen geschlitzt. Diese Meßschlitze 21 geben einen Durchblick auf die Grundfläche ? frei, wodurch die dort eingetragenen roten Flutlinien 17 und 18 als Meßsigna!e deutlich ablesbar werden.

Die Benutzung der Vorrichtung geht im einzelnen folgendermaßen vor sich: Man entnimmt einem Kalender das für denjenigen Monat, in den der Tag, für den man einen Flut/Ebbe-Zeitpunkt bestimmen will, fällt, das gültige Datum des Vollmonds-Neumonds oder gewinnt es durch Orientierung am Nachthimmel. Anschließend stellt man durch Drehen des verschiebbaren Maßstabes = Drehscheibe 3 denjenigen der Meßschlitze 21, der das ermittelte Monddatum trägt, auf denjenigen der Punkte 5 bis 10 ein, der einem der Küstenorte A bis F zugeordnet ist, für den man den Flut/Ebbe-Zeitpunkt sucht (in Fig. 1 beispielsweise auf »Itzehoe und 5«). Die Drehscheibe kann etwa mit Hilfe einer Schraube oder einer Klammer arretiert werden. Die Schnittpunkte der roten Flutlinien 17 und 18 mit den in Tageszeiten geeichten Meßschlitzen 21 der Drehscheibe 3 geben jetzt für den ganzen Monat Rieh' ?erte für den Zeitpunkt der Flut/Hochwasser an. Der Zeitpunkt der Ebbe/Niedrigwasser, die in einer Variante der Erfindung als blaue Ebbelinie nach dem Prinzip der roten Flutlinie dargestellt werden kann, ist bekanntermaßen gegenüber der Flut um gut 6 Stunden verschoben. Nachdem für einen ganzen Monat die Gezeitenwerte vorliegen, ist es nicht schwer, für den gewünschten Tag die Flutzeit abzulesen (im Beispiel Itzehoe um 15—16 Uhr und um 03 Uhr; am 15. des Monats um 11 — 12 Uhr und um 24 Uhr). Um Gezeitentermine für einen nachfolgenden Monat oder vorangehenden Monat aufzusuchen, erspart man sich den Mondphasenkalender, indem man die Drehscheibe 3 um einen Tag zurückdreht bzw. vorrückt Bei Monaten mit zweimaligem Vollmond/Neumond wählt man dasjenige Monddatum, das dem gesuchten Tag am nächsten liegt

Eine griffige Einstellung der Drehscheibe 3 wird

durch die Aussparung 19 erreicht, wodurch die Außenkante 20 zugänglich wird. Diese Außenkante ist durch die Aussparungen für die punktuelle Einstellung 23 gerändelt und daher für den Drehvorgang griffig genug.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ermitteln der Zeitpunkte von Ebbe und Fiat für mehrere Orte eines Küstengebiets, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Grundfläche (2) auf einer ersten Koordinatenachse eines Koordinatensystems die Küstenorte (A bis F) durch Punkte (5 bis 10) in einem solchen Abstand voneinander aufgetragen sind, wie es der durch ihre geographische Lage bedingten zeitlichen Differenz des Eintretens der Gezeiten (Silberrinnenwelle) entspricht, wobei eine zweite Koordinatenrichtung den Tageszeiten entspricht und Linien (fast) konstanter Steigung (Flutlinien 17, 18) vorgesehen sind, deren Punkte für die aufgetragenen Orte (A bis F) jeweils die Zeitpunkte des Eintretens von Flut/Ebbe für einen bestimmten Tag des Mondmonats angeben, und daß ein in Richtung der ersten Koordinatenachse auf der Grundfläche (2) verschiebbare- Maßstab (3) angebracht ist, der für jeden Tag des Kalendermonats in Tageszeiten geeichte Meßschlitze (21) längs der zweiten Koordinatenrichtung enthält, wobei der Abstand der in Tageszeiten geeichten Meßschlitze für aufeinanderfolgende Tage so gewählt ist, daß die Linien konstanter Steigung (Flutlinien 17,18) diese Meßschlitze (21) in Punkten schneiden, die Tageszeiten zugeordnet sind, welche sich um die Differenz des Eintretens der Gezeiten an aufeinanderfolgenden Tagen unterscheiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daii die Punkte der Linien (fast) konstanter Steigung - FlutlinieK dem Zeitpunkt der durchlaufenden (SilberrinnenJ-Flutwelle für die aufgetragenen Küstenorte entsprechen jnd daß Flutlinienpunkt, Zeitpunkt und Küstenort auf den Vollmonds/ Neumonds-Tag justiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Koordinatensystem ein Polar- oder ein Zylinderkoordinatensystem zur Verwendung kommt, wobei die in Richtung des Radius im Polarkoordinatensystem bzw. in Richtung der Zylinderachse im Zylinderkoordinatensystem weisenden Achsen den Tageszeiten entsprechen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der ein Polarkoordinatensystem zur Verwendung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Maßstab (3) in Form einer für jeden Tag des Monats mit einer in Radiusrichtung weisenden schlitzartigen Aussparung versehenen Kreisscheibe ausgebildet so ist, die um einen Drehpunkt (4) drehbar auf der Grundfläche (2) befestigt ist, die ihrerseits dem Maßstab (3) zugeordnete Linien konstanter Steigung (17, 18) in Form von Spiralen aufweist, die durch die schlitzartigen Aussparungen sichtbar sind und mittels der in Tageszeiten geeichten Achsen (21, 22 usw.) die Zeiten des Eintretens der Flut für den betreffenden Tag des Monats für denjenigen der auf einen Kreis der Grundfläche (2) durch Punkte gekennzeichneten Orte (A bis F) angibt, auf den die schlitzartige Aussparung weist, die dem Völlmöndstag des Monats zugeordnet ist, dem der betreffende Tag angehört.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Namen oder Bezeichnungen der Küstenorte (A bis F) in tabellarischer Form oder auf einer Landkarte eingetragen sind, und daß Verbindungslinien (12), die von den Namen der Orte (A bis F)TM den den Orten entsprechenden Meßpunkten (5 bis 10) führen, eingetragen sind,

6, Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Grundfläche (2) mit einer weiteren uhrenartigen Anzeigevorrichtung versehen ist, die ein ebenfalls um den Drehpunkt (4) drehbares Meßelement für VolImond/NeuL zond-Daten enthält.