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潮汐的起因

发布时间:2015-05-18

由于天体公转的原因,月球、太阳和地球的相对位置不断变化,月球与太阳等天体对地球 的引力也在不断变化。其中月球由于离地球更近,它对地球的引潮力比太阳对地球的引潮力更大,其大小约为2.17倍。这样, 海洋潮汐变化主要是随月球绕地球运行的变化而形成的,准确地 说,海水受到月球的引力和地球绕“公有重心”(月球与地球公有重心在距离地球中心0.73个地球半径的地方)旋转所产生的 惯性离心力的联合作用而形成了海洋的潮汐现象。潮汐的月变化与太阳、月球和地球三者的相对位置在一个月内周期性的变化有关,在朔(新月,农历初一)或望(满月,农历十五)日,太阳、月球和地球的位置差不多在一条直线上,这时太阳引潮力和月球引潮力几乎作用于同一方向,最大程度地相互加强,因而这两天出现一个月中最高的高潮和最低的低潮,形成最大潮差,叫做大潮。在上弦(农历初八)或下弦(农历二十三)日,太阳、 月球和地球三者的位置几乎成直角,这时太阳引潮力的方向与月球引潮力的方向互相垂直,最大程度地相互削弱,因而这两天出现一个月中最低的髙潮和最髙的低潮,形成最小潮差,叫做小潮。但实际上大潮出现的时间要比上述理论分析滞后1〜3天。 同样,对于一天中某地高、低潮也不是出现在理论上的月球上下中天时间,而是之后数小时,落后的这段时间叫做高、低潮间 隙。这是因为海水并非静止,受海洋形态及摩擦力因素等影响, 复杂的海水运动滞后影响了规律性变化。

  各地的潮汐,因其纬度不同以及受海远地形和水深等因素影响,可出现潮差差别很大的情况。在远离大陆的大洋中,通过分析计算可知最大潮差一般不超过1米,如太平洋中的夏威夷群岛的檀香山最大渐差为0.9〜1.0米;大西洋古巴北岸最大潮差为 0.9米,这说明理论计算与实际是相符的。但是在大洋边缘的浅 海区和港湾,实际潮差却大大超过了这个理论值,例如,我国的 杭州湾,大潮时的潮差达9米;朝鲜的仁川,潮差为8.8米;印 度的坎贝湾,潮差为10.8米;英国的布里斯托尔湾,潮差为 11.5米;法国的圣马洛湾,潮差达13.5米;太平洋东岸阿拉斯加的库免湾为8.7米,加利福尼亚湾为9米;而加拿大的芬地 湾,潮差甚至可达18米以上,是世界上实际观测到的最大潮差, 这里的潮汐现象,甚为壮观。产生这种大潮差的原因是浅海地形与水深的变化,尤其是狭窄的海湾更易形成较大潮差。

  尽管各地的潮汐现象都是有规律的周期性海水运动,但是细分起来仍有几种不同类型。第一种是正规半日潮,这是指在一个 太阴日(约24时50分)内,有两次高潮和两次低潮,两次潮差几乎相等,两次相邻高潮(或低潮)之间的时间间隔也几乎相等 (约12小时25分、第二种是不正规半日潮,即在一个月内的大多数天内,一般可有两次高潮和两次低潮,但在少数日子,第二次髙潮很小,半日潮特征不明显;第三种是正规日潮,即在一个 太阴日内只有一次髙潮和一次低潮;第四种是不正规仔潮,这类潮汐在一个月内中的大多数天内具有日潮特征,粗有少数日子则只有半日潮的特征。

  我国海区的潮汐性质变化较大。渤海海区多为不正规半日潮,但秦皇岛及其附近为日潮,黄河口外为不正规日渐。黄海沿 岸、东海沿岸,除山东半岛东部和杭州湾口南岸局部地区是不正 规半曰潮外,其余都是半日潮。台湾省西侧台北至台南附近为半日潮,冈山至枋寮为不正规日潮,其余为不正规半日潮。南海潮 汐比较复杂,从福建与广东交界的浮头湾至雷州半岛东岸以及海南岛东北部为不正规半日潮,其中海门湾至碣石湾一小段海岸为 不正规日潮,海南岛东部的海口至榆林也为不正规日潮,但海南岛西部和北部湾为日潮。

  世界上,太平样沿岸正规半日潮比日潮和混合潮要少,其西岸和北美沿岸大多属混合潮;大西洋沿岸主要是半日潮,欧洲海 岸半日潮特征比较明显;印度洋沿岸主要是半日潮,阿拉伯海区以混合潮为主;澳大利亚西岸则是曰潮和混合潮。

  各地的渐汐性质是通过当地的验潮(水位观测)来确定的。