對潮汐現(xiàn)象的探究

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1、對潮汐現(xiàn)象的探究一．潮汐現(xiàn)象凡是到過海邊的人們，都會看到海水有一種周期性的漲落現(xiàn)象：到了一定時間，海水推波逐瀾，迅猛上漲，達到高潮；過后一些時間，上漲的海水又自行退去，留下一片沙灘，出現(xiàn)低潮。如此循環(huán)重復(fù)，永不停息。海水的這種運動現(xiàn)象就是潮汐。潮汐現(xiàn)象的特點是每晝夜有兩次高潮，而不是一次,“晝漲稱潮，夜?jié)q稱汐”。簡而言之“潮”指白天海水上漲，“汐”指晚上海水上漲，不過通常我們往往將潮和汐都叫做“潮”。潮汐現(xiàn)象是指海水在天體(主要是月球和太陽)引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運動，習慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動稱為潮流。潮汐是所有海洋現(xiàn)象中較先引起人們注

2、意的海水運動現(xiàn)象，它與人類的關(guān)系非常密切。海港工程，航運交通，軍事活動，漁、鹽、水產(chǎn)業(yè)，近海環(huán)境研究與污染治理，都與潮汐現(xiàn)象密切相關(guān)。尤其是，永不休止的海面鉛直漲落運動蘊藏著極為巨大的能量，這一能量的開發(fā)利用也引起人們的興趣。二．潮流潮流在一個周期內(nèi)出現(xiàn)兩次最大流速和最小流速。當高潮或低潮時，均出現(xiàn)一段時間潮流流速極緩慢的狀態(tài)，稱為憩流。按照潮流的運動形式可以分為回轉(zhuǎn)流和往復(fù)流?；剞D(zhuǎn)流指潮流流向在半日或一日內(nèi)旋轉(zhuǎn)360°，其發(fā)生在外海和開闊海區(qū)。往復(fù)流指潮流流向主要在兩個相反方向上變化，其多發(fā)生在海峽和海灣內(nèi)。在喇叭形海灣或河口中，潮流可以轉(zhuǎn)變成潮高達十幾米的怒潮，如我國

3、著名的錢塘江口怒潮。三．潮汐的形成有下面這樣一個事實：在任何時刻，圍繞地球的海平面有兩個突出的部分，在理想的情況下它們分別出現(xiàn)在地表面離月球最近和最遠的地方。如果說潮汐是月球的引力造成的，在離月球最近的地方海水隆起是可以理解的，但為什么在遠離月球的地方海水也隆起？如果說潮汐是萬有引力現(xiàn)象，似乎應(yīng)該與質(zhì)量成正比，與距離平方成反比。太陽的質(zhì)量比月球大2.7×105倍，而太陽到地球距離的平方只比月球到地球距離的平方大1.5×105倍，兩者相除，似乎太陽對海水的引力比月球還應(yīng)該大180倍，為什么月球?qū)Τ毕鹬饕饔?？我國古代余道安在他著的《海潮圖序》一書中說：“潮之漲落，海非增減

4、，蓋月之所臨，則之往從之”。哲學(xué)家王充在《論衡》中寫道：“濤之起也，隨月盛衰?！敝赋隽顺毕铝劣嘘P(guān)系。到了17世紀80年代，英國科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律之后，提出了潮汐是由于月亮和太陽對海水的吸引力引起的假設(shè)，科學(xué)地解釋了產(chǎn)生潮汐的原因。原來，海水隨著地球自轉(zhuǎn)也在旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)的物體都受到日月引潮力，使它們有離開旋轉(zhuǎn)中心的傾向，這就好像旋轉(zhuǎn)張開的雨傘，雨傘上水珠將要被甩出去一樣。同時海水還要受到月球、太陽及其他天體的吸引力，因為月球離地球最近，所以月球的吸引力較大。這樣海水在這兩個力的共同作用下形成了引潮力。由于地球、月球在不斷運動，地球、月球與太陽的相對位置在發(fā)生周

5、期性變化，因此引潮力也在周期性變化，這就使潮汐現(xiàn)象周期性地發(fā)生。四．潮汐的變化規(guī)律一日之內(nèi)，地球上除南北兩極及個別地區(qū)外，各處的潮汐均有兩次漲落，每次周期12小時25分，一日兩次，共24小時50分，所以潮汐漲落的時間每天都要推后50分鐘。生活在海邊有經(jīng)驗的人，大都能推算出潮汐發(fā)生的時間。在農(nóng)歷每月的初一即朔點時刻處太陽和月球在地球的一側(cè)，所以就有了最大的引潮力，所以會引起“大潮”，在農(nóng)歷每月的十五或十六附近，太陽和月亮在地球的兩側(cè)，太陽和月球的引潮力你推我拉也會引起“大潮”；在月相為上弦和下弦時，即農(nóng)歷的初八和二十三時，太陽引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就發(fā)生了“

6、小潮”，故農(nóng)諺中有“初一十五漲大潮，初八二十三到處見海灘”之說。另外在第天也有漲潮發(fā)生，由于月球每天在天球上東移13度多，合計為50分鐘左右，即每天月亮上中天時刻（為1太陰日=24時50分）約推遲50分鐘左右，（下中天也會發(fā)生潮水每天一般都有兩次潮水）故每天漲潮的時刻也推遲50分鐘左右。但由于，月球和太陽的運動的復(fù)雜性，大潮可能有時推遲一天或幾天，一太陰日間的高潮也往往落后于月球上中天或下中天時刻一小時或幾小時，有的地方一太陰日就發(fā)生一次潮汐。農(nóng)歷初一或十五，地球、太陽和月亮成一條直線，且太陽和月球在地球的一側(cè)，此時地球受到的引潮力是月球引潮力和太陽引潮力之和，達到最大值

7、。此時受到的引潮力越大，潮差也越大。