Voorspellingsmethoden

Er zijn twee voorspellingsmethoden: de culminatiemethode en de harmonische analyse. Beide methoden kennen als eerste een getij-analyse, waarbij men aan de hand van waarnemingen over langere tijd tabellen maakt. Vervolgens kunnen hiermee voorspellingen worden berekend.

De culminatiemethode

De theorie van de culminatiemethode grijpt direkt terug op de theorieën van Newton. Het woord 'culmineren' betekent het hoogste punt bereiken. De methode zet de tijd en de stand van hoog- en laagwater af tegen astronomische waarden en dan met name het tijdstip waarop de maan op het hoogste punt staat, de zgn. maansdoorgang. De methode is daarom vooral goed te gebruiken in gebieden met een dubbeldaags getij. Andere astronomische variabelen die bij de methoden worden gebruikt zijn de maansdeclinatie (de hoek van de maan met de aardequator), de maanparallax (een maat voor de afstand van de maan tot de aarde) en het seizoen. Vanaf 1965 zijn de getijvoorspellingen aan de hand van deze methode berekend met behulp van een computer.
Oorspronkelijk werd de methode toegepast op een vijftal basisstations, waarna vervolgens de tussenliggende stations hieruit werden afgeleid. Dit begon grote problemen op te leveren, toen de Deltawerken goed op gang kwamen. De grote hydrologische veranderingen die deze werken teweeg brachten, maakten dat er voor ieder station een eigen analyse gemaakt moest worden. Ook kwam nu de grote beperking van de methode steeds meer tot uiting, t.w. alleen de hoog- en laagwaters (tijden en standen) kunnen worden berekend. De tussenliggende waarden kunnen wel met de andere methode worden berekend en deze is dan ook in 1986 als standaard voor alle stations ingevoerd.

De harmonische analyse

Voortbordurend op de ideeën van Johannes Kepler (1571-1630), Isaac Newton (1642-1727) en Pierre Simon de Laplace (1748-1827) hebben William Thomson, later Baron Kelvin (1824-1907) en George Darwin (1845-1912), de zoon van Charles Darwin, de methode voor de harmonische analyse ontwikkeld. Het getij wordt hierbij weergegeven als de som van een aantal sinusoïden, waarvan de perioden corresponderen met die van de bewegingen van de zon en de maan. Een sinusoïde is dus een harmonische component, die wordt gekenmerkt door een golflengte en een amplitude. Aangezien we de bewegingen van de aarde, de maan en de zon precies weten, kunnen we de belangrijkste componenten (dus golflengten) van tevoren al precies definiëren. De amplituden en fasen worden vervolgens met behulp van de kleinste kwadratenmethode afgeleid uit waterstandsmetingen. Momenteel worden op een groot aantal meetstations 10-minuten waarden van de waterstanden gemeten en centraal bij het RIKZ geregistreerd. Deze meetreeksen worden gebruikt voor het afleiden van de componenten. Aan de hand van de afgeleide componenten worden de hoog- en laagwaters berekend, die vervolgens in de getijtafels worden gepubliceerd.
De belangrijkste componenten zijn (uiteraard) het tweemaal daagse maangetij M2 en het tweemaal daagse zongetij S2. In een vorig scherm is een plaatje gegeven met de cotidal lines van de M2-component. Een andere belangrijke component is een 'boventoon' van de M2, de M4. Dit is een component met een frequentie van 6 uur en 12,5 minuten. M4 wordt zichtbaar indien M2 in de buurt van een amfidroom punt minder sterk aanwezig is en veroorzaakt dan de in het vorige scherm beschreven agger en dubbele kop.
Er worden een groot aantal componenten onderscheiden. Voor het berekenen van de getijden langs de Nederlandse kust wordt een set van 94 componenten gebruikt. Midden op zee heeft de kust minder invloed en kan met een kleiner aantal componenten worden volstaan.