海洋潮汐
海洋潮汐(Ocean Tide),沿海地区的一种自然现象,古代称白天的河海涌水为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”。习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐,而海水在水平方向的流动称为潮流。
海水受潮汐力作用而产生的海洋水体的长周期波动现象。这种波动又称潮波。它在铅直方向表现为潮位升降,在水平方向表现为潮流涨落1。
基本信息
- 中文名
海洋潮汐
- 外文名
ocean tide
- 半日潮
第一类特征值小于0.25
- 出现时间
朔和望
- 应用领域
发电、捕鱼、发展航运、养殖
基本介绍
在日、月等天体的引潮力作用下海水有一种周期性的涨落现象:到了一定时间,海水迅猛上涨,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。海水受引潮力作用而产生的海洋水体的长周期波动现象。它在铅直方向表现为潮位升降,在水平方向表现为潮流涨落。
潮汐的升降和涨落,与人们的多种活动有密切的关系:船只航行和进港出港、舰艇活动、沿海地区的农业、渔业、盐业、港口建设、大地测量、环境保护等,都必须掌握潮汐变化的规律。此外,利用潮汐进行发电,也是能源开发的一个重要方面。
形成原因
月球、太阳或其他天体对地球上单位质量物体的引力和对地心单位质量物体的引力之差。任意天体对地球某处的引潮力的大小,与天体的质量成正比,与地心到天体中心的距离的二次方成反比,还与天体到该处的天顶距有关(天顶距越接近90°,引潮力越小)。因此,地球上引潮力的大小和方向都因时因地而异。虽然太阳的质量比月球大得多,但因它离地球更远,结果它的引潮力只有月球的46%。其他天体对地球的引潮力与月球或太阳相比甚小,都可以忽略。由月球的引潮力引起的潮汐,叫做太阴潮;由太阳引潮力引起的,叫做太阳潮。两者都属于天文潮。引潮力不仅产生了海洋潮汐,而且引起固体地球潮汐(地潮)和大气潮汐(气潮)。对海洋来说,地潮在海潮之下,气潮在海潮之上,它们都对海潮产生影响2。
类型特点
过程
月球和太阳相对于地球的运动都有周期性,故潮汐也有周期性。从潮汐过程来看:当潮位上升到最高点时,称为高潮或满潮;在此刻前后的一段时间,潮位不升也不降,称此阶段为平潮;接着潮位开始降落,当它降到最低点时,称为低潮或干潮;在此刻前后的一段时间,潮位又不升不降,称此阶段为停潮。停潮之后,潮位又开始上升。平潮和停潮的时间长短都因地而异。规定平潮的中间时刻为高潮时,当时的潮位高度为高潮高;停潮的中间时刻为低潮时,当时的潮位高度为低潮高。相邻的高潮和低潮的潮位高度差,称为潮差。从低潮至高潮的过程,称为涨潮;从高潮至低潮的过程,称为落潮。涨潮阶段的潮差为涨潮差,时间间隔为涨潮时;落潮阶段的潮差为落潮差,时间间隔为落潮时。
特征
潮汐的过程,每天不同,这是因为月球、太阳和地球三者的相对位置不断变化的缘故。不仅它们的距离有变化,而且三者还不在同一个平面上,所以月球和太阳对地球的引潮力,有时互相增强,有时互相削弱,致使潮高和潮时都随着发生变化。其中比较主要的有半月不等、月不等、赤纬不等和日不等 4种现象。
半月不等现象
农历每月的朔(初一)和望(十五或十六),月球、太阳和地球的位置大致处于一条直线上,这时月球和太阳的引潮力的方向相同,它们所引起的潮汐相互增强,使潮差出现极大值。 这种极大值每半个朔望月(14.7653天)出现一次,相应的潮汐称为大潮或朔望潮。大潮过后,潮差逐渐减小,在农历每月的上弦(初八或初九)和下弦(廿二或廿三)时,月球和太阳的引潮力的方向接近正交,因而互相削弱的情况最为显著,故潮差达极小值。这种极小值也是每半个月出现一次,相应的潮汐称为小潮或方照潮。这种大潮、小潮的依次更替,称为半月不等现象。实际上,中国海区的大潮通常出现在朔和望之后约两天的时候,小潮通常出现在上弦和下弦过后约两天的时候。
月不等现象
由于月球绕地球运动的轨道为椭圆,月球从近地点出发, 经过远地点又回到近地点, 需要27.5546天,从而月球对地球的引潮力也随着产生相应的周期变化。由这一原因所导致的潮差变化,叫做潮汐的月不等现象。
赤纬不等现象
由于月球轨道面与地球赤道面斜交,所以月球的赤纬不断变化;在每个回归月中,月球半个月处于赤道面以北,半个月在赤道面以南。因为在上半月和下半月的引潮力效应相同,所以周期为半个回归月(13.6608天),相应的潮汐变化称为赤纬不等现象。
日不等现象
潮汐曲线每天相邻的高潮和低潮的高度差逐日变化的现象,其周期为27.3216天,相应的潮汐变化称为日不等现象。