天文大潮
天文大潮是指太阳和月亮的引潮合力的最大时期(即朔和望时)之潮1,世界最大的天文大潮奇观是中国浙江的钱塘江大潮2。
由于海洋的滞后作用,海潮的天文大潮一般在朔日和望日之后一天半左右,即农历的初二、初三和十七、十八日左右1。天文大潮分为朔望大潮、近地大潮等类型,属于正常的天文潮汐现象,周期为18.6年,可以提前几年作出预报,因此在一般情况下不会引发灾害3,但在某些特定环境下会构成水害,如汛期江河水满时遇天文大潮顶托造成洪水难退;若天文大潮遇到台风登陆前后会暴发风暴潮;若江河水位低,海潮上溯范围扩大,咸害程度加重,则形成咸潮4。
基本信息
- 中文名
天文大潮
- 外文名
Astronomical tide
- 成因
太阳和月亮的引潮合力的最大时期
- 发生时间
朔日和望日之后一天半左右
- 最大大潮
浙江的钱塘江大潮
形成原因
定义
天文大潮属正常的天文潮汐现象,它的周期是18.6年,可以提前好几年作出预报。天文大潮在一般情况下不会引发灾害,在某些特定环境下会构成水害,如汛期江河水满时遇到天文大潮顶托造成洪水难以退却;如果天文大潮遇到台风登陆前后会暴发风暴潮;如果江河水位低,海潮上溯范围扩大,咸害程度加重,则形成咸潮5。
海水有一种周期性的涨落现象:到了一定时间,海水推波逐澜,迅猛上涨,达到高潮;过后一些时间,上涨的海水又自行退去,留下一片沙滩,出现低潮。如此循环重复,永不停息。海水的这种运动现象就是潮汐。“潮”指白天海水上涨,“汐”指晚上海水上涨,不过通常我们往往将潮和汐都叫做“潮”6。
地、月磁力潮汐的产生由于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化,总称潮汐。
大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂。作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐。
潮汐主要是由月球和太阳的引潮力决定的。月球虽比太阳质量小,它的引潮力却比太阳高约2.17倍。每当月球移动到和太阳在一条直线上,两天体的引潮力就会作用于同一方向,海水的涨落必然增大。这就是人们常说的“初一、十五涨大潮”的原因。
基本成因
随着人们对潮汐现象的不断观察,对潮汐现象的真正原因逐渐有了认识。我国古代余道安在他著的《海潮图序》一书中说:“潮之涨落,海非增减,盖月之所临,则之往从之”。哲学家王充在《论衡》中写道:“涛之起也,随月盛衰。”指出了潮汐跟月亮有关系。到了17世纪80年代,英国科学家牛顿发现了万有引力定律之后,提出了潮汐是由于月亮和太阳对海水的吸引力引起的假设,科学地解释了产生潮汐的原因。
国家海洋局海洋环境预报中心的于福江研究员介绍,潮汐主要是由月球和太阳的引潮力,尤其是其中的月球的引潮力决定的。月球虽比太阳质量小,它的引潮力却比太阳高约2.17倍。随着地球、月球和太阳的相对位置发生周期性变化,这种力的作用也呈周期性变化。每当月球移动到和太阳在一条直线上,两天体的引潮力就会作用于同一方向,海水的涨落必然增大。于是,这种周期性的潮汐现象就出现在了人们面前,这就是人们常说的“初一、十五涨大潮”的原因。
虽然太阳因为距离地球较远,对海水的引力作用相对较小,海水主要受月球引力作用,但太阳的引力,仍能加强或者削弱月球对地球的引力作用。省海洋监测预报中心主任王红心说,当太阳、地球和月球处以同一个方向时(农历的每月初一和十五前后),太阳的引力将起到推波助澜的作用,使高潮更高;而当太阳、地球和月球成直角时,月球的引力将受到削弱,形成“小潮”7。
类型特点
按成因分
1.海潮。由月球、太阳等天体引力导致的海面水位周期性升降的现象,亦称天文潮。
2.气潮。由大气气旋和台风等强烈天气系统引起的增水现象,亦称气象潮。
3.地潮。固体地球在日月引潮力作用下引起的弹性-塑性形变,称为地球潮汐,又称固体潮。