《潮汐和潮流》PPT課件

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1、潮汐的基本成因和潮汐術(shù)語潮汐現(xiàn)象潮汐(Tide):海面在外力作用下產(chǎn)生的周期性的升降現(xiàn)象。白天的海面上升為潮,晚上的海面上升為汐。漲潮(Risingtide或Floodtide):海面上升的過程。落潮(Fallingtide或Ebbtide):海面下降的過程。高潮(HighWater):海面漲到最高位置時(shí),稱為高潮。低潮(LowWater):海面落到最低位置時(shí),稱為低潮。潮流(TidalStream):伴隨海面周期性的升降運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的海水周期性的水平方向的流動(dòng)。潮汐的變化周期:指相鄰高潮或相鄰低潮的時(shí)間間隔,一般大約為半天或一天,即所謂的半日潮和日潮。注意的是:海水的

2、漲落時(shí)快時(shí)慢,高潮后,海面下降速度緩慢,到高、低潮中間附近時(shí)下降速度最快,隨后又減慢,直到發(fā)生低潮。停潮(SlackTide):低潮前后的一段時(shí)間內(nèi),海面處于停止?fàn)顟B(tài),稱為停潮。低潮時(shí)(TimeofLowWater):簡(jiǎn)記TLW,停潮的中間時(shí)刻。平潮(SlackTide):高潮前后的一段時(shí)間內(nèi),海面處于停止?fàn)顟B(tài),稱為平潮。高潮時(shí)(TimeofHighWater):簡(jiǎn)記THW,平潮的中間時(shí)刻。漲潮時(shí)間(DurationofRise):從低潮到高潮的時(shí)間間隔。落潮時(shí)間(DurationofFall):從高潮到低潮的時(shí)間間隔。潮汐的基本成因潮汐由天體的引潮力產(chǎn)生的。引潮力:

3、天體的引力和慣性離心力的合力。對(duì)潮汐影響較大的是月球和太陽的引潮力,其中月球引潮力是產(chǎn)生潮汐的主要因素,包括月球的引力和地球繞月地公共質(zhì)心進(jìn)行平動(dòng)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性離心力。兩個(gè)假設(shè)整個(gè)地球被等深的大洋所覆蓋,所有自然因素對(duì)潮汐不起作用;海水無摩擦力和慣性力,外力使海水在任何時(shí)候都處于平衡狀態(tài)。地球表面某單位水質(zhì)點(diǎn)所受引力:月球?qū)Φ厍虻奈Γ号c距離月心的距離平方成反比,近月處大,遠(yuǎn)月處小,方向指向月心。地球上各點(diǎn)的慣性離心力:月、地引力系的公共質(zhì)心G,位于月地的連線上,離地心0.73倍的地球半徑位置上,繞地球一周,G也繞地球一周,對(duì)地球各點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)與G的平行繞動(dòng),而產(chǎn)生

4、離心力。各點(diǎn)離心力的大小相等且平行,方向背向月球。月引潮力:地球上各點(diǎn)的月引力和月地離心力的矢量和。地心:零地面:各不相同由于月引潮力的存在,使地球表面上的海水形成月潮橢圓體。特點(diǎn):長軸方向位于月地連線上,短軸方向位于月地垂線上。如圖,設(shè)是月球赤緯為零的月潮橢圓體,此時(shí)橢圓體長軸與地軸垂直,PN為地理北極,A1、A2、A3、A4分別為A在地球自轉(zhuǎn)一周中的四個(gè)位置。在A1點(diǎn),月球處于上中天,該地海面上升到最高位置形成高潮;而地球自轉(zhuǎn)90度到A2點(diǎn)時(shí),該地海面相對(duì)降低到最低位置形成低潮;再轉(zhuǎn)過90度到A3點(diǎn),月球處于該地下中天,海面又上升到最高位置,即形成該地該日的第二次

5、高潮;隨著到A4點(diǎn),海面又下降到最低位置形成該日的第二次低潮。月球連續(xù)兩次上(下)中天的平均時(shí)間間隔越為24h50m,即一個(gè)太陰日,故在一個(gè)太陰日中同一地點(diǎn)產(chǎn)生兩次高潮和兩次低潮,相鄰高(低)潮的時(shí)間間隔為12h25m。潮汐不等潮汐的周日不等成因:??0且??0在一個(gè)太陰日中,兩個(gè)高潮和兩個(gè)低潮有明顯的差異;漲落潮的時(shí)間間隔也不相等稱為潮汐的周日不等。其中較高的一次高潮叫高高潮(HHW),較低的一次高潮叫低高潮(LHW),而兩次低潮中較高的一次叫高低潮(HLW),較低的一次叫低低潮(LLW)。月亮的赤緯為零時(shí)稱為分點(diǎn)潮。月球赤緯增大,周日不等的現(xiàn)象更為顯著,且與測(cè)者的

6、地理緯度有關(guān),即?、?愈大,現(xiàn)象愈顯著。。當(dāng)測(cè)者緯度很高(?>90-?),月亮赤緯又較大時(shí),某相鄰的低高潮和高低潮的高度可能相差無幾,形成一天只有一次高潮、一次低潮,稱為日潮現(xiàn)象。當(dāng)月赤緯達(dá)到最大時(shí),潮汐周日不等現(xiàn)象最為顯著,月赤緯最大時(shí)的潮汐稱為回歸潮。潮汐的半月不等上面僅僅考慮了月引潮力,雖然月引潮力比太陽的引潮力大2.17倍,但實(shí)際上太陽的引潮力同樣會(huì)產(chǎn)生太陽潮汐橢圓體,而且太陽的兩次上(下)中天的時(shí)間間隔為一太陽日24h,當(dāng)太陽的赤緯不為零時(shí),也會(huì)發(fā)生太陽潮汐的周日不等現(xiàn)象,所以太陽潮的存在使潮汐現(xiàn)象更為復(fù)雜,因月球、太陽和地球在空間周期性地改變著相對(duì)位置,從

7、而產(chǎn)生了潮汐的半月不等現(xiàn)象。當(dāng)月球處于新月(陰歷初一)或滿月(陰歷十五)時(shí),太陽和月球的潮汐橢圓體的長軸在同一子午圈平面內(nèi),則月引潮力和太陽引潮力相互遞加,使合成的潮汐橢圓體長軸更長,短軸更短,從而形成了高潮相對(duì)最高,低潮相對(duì)最低,即一個(gè)月中海水漲落最大的現(xiàn)象,稱為大潮(SpringTide);月球處于上弦(陰歷初七、八)或下弦(陰歷二十二、二十三)時(shí),太陽和月球的潮汐橢圓體的長、短軸在同一子午圈平面內(nèi),因此兩者的引潮力相互抵消一部分,使合成的潮汐橢圓體長軸變短,短軸變長,從而形成了高潮相對(duì)最低,低潮相對(duì)最高,即一個(gè)月中海水漲落最小的現(xiàn)象,稱為小潮(

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