潮汐（發(fā)生在沿海地區(qū)的自然現(xiàn)象）
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潮汐
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發(fā)生在沿海地區(qū)的自然現(xiàn)象
潮汐，是發(fā)生在沿海地區(qū)的一種自然現(xiàn)象，是指海水在天體（主要是月球和太陽(yáng)）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)。習(xí)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(dòng)稱為潮流。人類們的祖先為了表示生潮的時(shí)刻，把發(fā)生在早晨的高潮叫潮，發(fā)生在晚上的高潮叫汐。這是潮汐的名稱的由來(lái)。
基本信息
| 中文名 | 潮汐 |
| 外文名 | The tides |
| 釋義 | 海水 在天體引潮力作用下產(chǎn)生周期性運(yùn)動(dòng)。 |
| 電子產(chǎn)品類別 | 地潮 海潮 |
| 開發(fā)利用 | 能源開發(fā) 軍事應(yīng)用 |
引證解釋
定義分類
潮汐
海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、漲落與進(jìn)退，稱海洋潮汐，簡(jiǎn)稱 海潮。
大氣各要素（如氣壓場(chǎng)、大氣風(fēng)場(chǎng)、地球磁場(chǎng)等）受引潮力的作用而產(chǎn)生的周期性變化（如8、12、24小時(shí)）稱大氣潮汐，簡(jiǎn)稱 氣潮。
咸潮，主要是由旱情引起的，一般發(fā)生在上一年冬至到次年立春清明期間，由于上游江水水量少，雨量少，使江河水位下降，由此導(dǎo)致沿海地區(qū)海水通過(guò)河流或其他渠道倒流到內(nèi)陸區(qū)域。咸潮的影響主要表現(xiàn)在氯化物的含量上，按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如果水的含氯度超過(guò)250毫克/升就不宜飲用。這種水質(zhì)還會(huì)危害到當(dāng)?shù)氐?a class="dict" href="/know/2796933/">植物生存。
咸潮上溯屬于沿海地區(qū)一種特有的季候性自然現(xiàn)象，多發(fā)于枯水季節(jié)、干旱時(shí)期。咸水上溯意味著位于江河下游的抽水口在咸潮上溯期間抽上來(lái)的不是能飲用、灌溉的淡水，而是陸地生命無(wú)法賴以生存的海水。我國(guó)的咸潮多發(fā)生在珠江口。
根據(jù)潮汐周期又可分為以下三類：
半日潮型：一個(gè)太陰日內(nèi)出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮，前一次高潮和低潮的潮差與后一次高潮和低潮的潮差大致相同，漲潮過(guò)程和落潮過(guò)程的時(shí)間也幾乎相等（6小時(shí)12.5分）。我國(guó)渤海、東海、黃海的多數(shù)地點(diǎn)為半日潮型，如大沽、青島、廈門等。
混合潮型：一月內(nèi)有些日子出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮，但兩次高潮和低潮的潮差相差較大，漲潮過(guò)程和落潮過(guò)程的時(shí)間也不等；而另一些日子則出現(xiàn)一次高潮和一次低潮。我國(guó)南海多數(shù)地點(diǎn)屬混合潮型。如榆林港，十五天出現(xiàn)全日潮，其余日子為不規(guī)則的半日潮，潮差較大。不論那種潮汐類型，在農(nóng)歷每月初一、十五以后兩三天內(nèi)，各要發(fā)生一次潮差最大的大潮，那時(shí)潮水漲得最高，落得最低。在農(nóng)歷每月初八、二十三以后兩三天內(nèi)，各有一次潮差最小的小潮，屆時(shí)潮水漲得不太高，落得也不太低。
形成原因
潮汐
潮汐[自然現(xiàn)象]
潮汐的形成原因如下：
先說(shuō)月球的作用。把地球和月球看做質(zhì)點(diǎn)，說(shuō)月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是月球和地球都繞二者的共同質(zhì)心做圓周運(yùn)動(dòng)，只是地球的圓周軌道小得多。（雙星的兩個(gè)質(zhì)量相近的星球的圓周軌道近似相等）以地心為非慣性參照物，地球質(zhì)點(diǎn)受到月球質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力正是地球質(zhì)點(diǎn)繞共同質(zhì)心做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而此向心力對(duì)應(yīng)的慣性力與此向心力大小相等方向相反。所以地球質(zhì)點(diǎn)受月球質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力與這個(gè)慣性力相互抵消。
既然地球被看做質(zhì)點(diǎn)，就可以把地球上物體的運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)力學(xué)規(guī)律看做與地球質(zhì)點(diǎn)完全一樣。這樣物體受的月球的萬(wàn)有引力和與之對(duì)應(yīng)的慣性力相互抵消。
實(shí)際上地球的體積很大，在離月球最近的地面上的物體，繞地、月共同質(zhì)心做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑明顯小于地球質(zhì)點(diǎn)的軌道半徑，物體所受月球的萬(wàn)有引力就會(huì) 大于所受對(duì)應(yīng)的慣性力，這兩個(gè)力不能再抵消，其合力與物體受地球的萬(wàn)有引力方向相反，使物體的重力明顯變小。如果所說(shuō)的“物體”是這里的海水，那么這里就會(huì)有漲潮發(fā)生。用同樣的方法研究離月球最遠(yuǎn)的地面上的物體，月球?qū)Υ颂幬矬w的萬(wàn)有引力 小于與之對(duì)應(yīng)的慣性力，它們的合力又是與地球?qū)Υ颂幬矬w的萬(wàn)有引力方向相反，也是使物體的重力明顯變小。所以在離月球最遠(yuǎn)的那部分海水同時(shí)也會(huì)有漲潮發(fā)生。這就使本應(yīng)是球形的海平面微微呈現(xiàn)出紡錘體形狀。
潮汐
研究太陽(yáng)對(duì)潮汐的作用，與研究月亮作用的方法相同。如果認(rèn)為地球繞太陽(yáng)的中心做圓周運(yùn)動(dòng)，問(wèn)題就簡(jiǎn)單了。這里不做詳細(xì)論述。
地潮、海潮和氣潮的發(fā)生都是上述原因引起的，三者之間互有影響。因月球距地球比太陽(yáng)近，月球與太陽(yáng)引潮力之比為11：5，對(duì)海洋而言，月亮潮比太陽(yáng)潮顯著。大洋底部地殼的彈性和—塑性導(dǎo)致潮汐形變，會(huì)引起相應(yīng)的海潮，即對(duì)海潮來(lái)說(shuō)，存在著地潮效應(yīng)的影響；而海潮引起的海水質(zhì)量的遷移，改變著地殼所承受的負(fù)載，使地殼發(fā)生可復(fù)的變曲。氣潮在海潮之上，它作用于海面上引起其附加的振動(dòng)，使海潮的變化更趨復(fù)雜。
即朔點(diǎn)時(shí)刻處太陽(yáng)和月球在地球的一側(cè)，所以就有了最大的引潮力，所以會(huì)引起“大潮”，在農(nóng)歷每月的十五或十六附近，太陽(yáng)和月亮在地球的兩側(cè)，太陽(yáng)和月球的引潮力你推我拉也會(huì)引起“大潮”；在月相為上弦和下弦時(shí)，即農(nóng)歷的初八和二十三時(shí)，太陽(yáng)引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就發(fā)生了“小潮”，故農(nóng)諺中有“初一十五漲大潮，初八二十三到處見(jiàn)海灘”之說(shuō)。另外在第天也有漲潮發(fā)生，由于月球每天在地球上東移13度多，合計(jì)為50分鐘左右，即每天月亮上中天時(shí)刻（為1太陰日=24時(shí)50分）約推遲50分鐘左右，（下中天也會(huì)發(fā)生潮水每天一般都有兩次潮水）故每天漲潮的時(shí)刻也推遲50分鐘左右。
開發(fā)利用
能源開發(fā)
潮汐能
潮汐能是以位能的形態(tài)出現(xiàn)的海洋能，是指海水潮漲和潮落形成的水的勢(shì)能。海水漲落的潮汐現(xiàn)象是由地球和天體運(yùn)動(dòng)以及它們之間的相互作用而引起的。在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋轉(zhuǎn)，這種水位的上升以周期為12小時(shí)25分和振幅小于1m的深海波浪形式由東向西傳播。太陽(yáng)引力的作用與此相似，但是作用力小些，其周期為12小時(shí)。當(dāng)太陽(yáng)、月球和地球在一條直線上時(shí)，就產(chǎn)生大潮（springtides）；當(dāng)它們成直角時(shí)，就產(chǎn)生小潮（neaptides）。除了半日周期潮和月周期潮的變化外，地球和月球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還產(chǎn)生許多其他的周期性循環(huán)，其周期可以從幾天到數(shù)年。同時(shí)地表的海水又受到地球運(yùn)動(dòng)離心力的作用，月球引力和離心力的合力正是引起海水漲落的引潮力。
潮差對(duì)比
潮汐的形成
開發(fā)潛力
潮汐因地而異的，不同的地區(qū)常有不同的潮汐系統(tǒng)，它們都是從深海潮波獲取能量，但具有各自獨(dú)特的特征。盡管潮汐很復(fù)雜，但對(duì)任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。海洋潮汐從地球的旋轉(zhuǎn)中獲得能量，并在吸收能量過(guò)程中使地球旋轉(zhuǎn)減慢。但是這種地球旋轉(zhuǎn)的減慢在人的一生中是幾乎覺(jué)察不出來(lái)的，而且也并不會(huì)由于潮汐能的開發(fā)利用而加快。這種能量通過(guò)淺海區(qū)和海岸區(qū)的摩擦，以1.7TW的速率消散。只有出現(xiàn)大潮，能量集中時(shí)，并且在地理?xiàng)l件適于建造潮汐電站的地方，從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場(chǎng)所并不是到處都有，但世界各國(guó)已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐能的站址。據(jù)最新的估算，有開發(fā)潛力的潮汐能量每年約200TW·h。
潮能儲(chǔ)量
全世界潮汐能的理論蘊(yùn)藏量約為3×10^9kw。我國(guó)海岸線曲折，全長(zhǎng)約1.8×10^4km，沿海還有6000多個(gè)大小島嶼，組成1.4×10^4km的海岸線，漫長(zhǎng)的海岸蘊(yùn)藏著十分豐富的潮汐能資源。我國(guó)潮汐能的理論蘊(yùn)藏量達(dá)1.1×10^8kw，其中浙江、福建兩省蘊(yùn)藏量最大，約占全國(guó)的80.9%，但這都是理論估算值，實(shí)際可利用的遠(yuǎn)小于上述數(shù)字。
發(fā)電原理
潮汐發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似，通過(guò)出水庫(kù)，在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存的水庫(kù)內(nèi)，以勢(shì)能的形勢(shì)保存，然后，在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。差別在于海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大，并且呈間歇性，從而潮汐發(fā)電的水輪機(jī)結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點(diǎn)。
發(fā)電站
潮汐電站
加拿大安納波利斯潮汐電站、法國(guó)朗斯潮汐電站、基斯拉雅潮汐電站是世界三大著名潮汐電站。
軍事應(yīng)用
潮汐
1939年，德國(guó)布置水雷，攔襲夜間進(jìn)出英吉利海峽的英國(guó)艦船。德軍根據(jù)精確計(jì)算潮流變化的大小及方向，確定錨雷的深度、方位，用漂雷戰(zhàn)術(shù)取得較大戰(zhàn)果。1950年朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)初期，朝鮮人民軍如風(fēng)卷殘石，長(zhǎng)驅(qū)直入打到釜山一帶。美國(guó)急忙糾集聯(lián)合國(guó)多國(guó)部隊(duì)，氣勢(shì)洶洶殺到朝鮮，但在選定登陸地點(diǎn)時(shí)犯了難——適合登陸的港口都有朝鮮人民軍重兵把守，強(qiáng)行登陸必然代價(jià)巨大。經(jīng)過(guò)慎重考慮，最終美軍司令麥克阿瑟指揮美軍于仁川成功登陸。原來(lái)，仁川港位于朝鮮的西海岸，離首都漢城西28公里，起著漢城關(guān)門的作用。海面是亞洲潮差最大的，最高達(dá)9.2米，退潮時(shí)近岸淤泥灘長(zhǎng)5000余米，登陸艦船、兩棲車輛和登陸兵極易擱淺；沿岸筑有4米高的石質(zhì)防波堤，構(gòu)成登陸兵和兩棲車輛的障礙；進(jìn)入港口的船只，只有一條飛魚峽水道，倘若有一艘艦船沉沒(méi)，就堵塞了航道；岸上炮兵可將近岸的艦船、兩棲車輛和登陸兵全部摧毀。朝鮮人民軍認(rèn)為美軍不可能從仁川登陸，加之戰(zhàn)線拉得太長(zhǎng)，所以對(duì)仁川港疏于防守，兵力薄弱。然而，仁川港地區(qū)每年有3次最高的大潮，最高時(shí)潮差可達(dá)9.2米，其中就有9月15日。經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，美軍于9月15日利用大潮高漲，穿過(guò)了平時(shí)原本狹窄、淤泥堆積的飛魚峽水道和礁灘，出人意料地在仁川港登陸。朝鮮人民軍因此被攔腰截?cái)?，前線后勤完全失去保障，腹背受敵，損失慘重，幾乎陷入絕境。麥克阿瑟指揮的美軍和聯(lián)合國(guó)軍，僅用1個(gè)月，幾乎席卷朝鮮半島，兵臨鴨綠江邊，取得空前勝利。
但這次成功的登陸范例也有敗筆，美軍算錯(cuò)了仁川港當(dāng)天漲潮時(shí)刻，真正的漲潮提前到來(lái)。因此，盡管前方美軍已經(jīng)提前登陸成功，炮兵卻按預(yù)定時(shí)間進(jìn)行登陸前的轟炸，結(jié)果將已登陸的軍隊(duì)炸得血肉橫飛，白白損失了一營(yíng)的官兵。
對(duì)天體影響
1.潮汐與地球自轉(zhuǎn)變慢
由于各層海水作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生粘滯力以及海水與陸地和海床的摩擦作用，潮汐對(duì)地球自轉(zhuǎn)有一種制動(dòng)作用，使地球自轉(zhuǎn)逐漸變慢。研究表明，地球自轉(zhuǎn)周期每個(gè)世紀(jì)變長(zhǎng)1-2毫秒，如果把這一減慢效應(yīng)應(yīng)用到長(zhǎng)的時(shí)間跨度上，則距今37000萬(wàn)年以前(泥盆紀(jì))的一年天數(shù)約有400天左右，這與泥盆紀(jì)珊瑚化石的生長(zhǎng)環(huán)數(shù)目相符(珊瑚環(huán)一天長(zhǎng)一環(huán))。
2.月球總是以同一面對(duì)著我們
人們發(fā)現(xiàn)月球總是以同一面對(duì)著我們，它的另一面我們?cè)诘厍蛏鲜强床坏降?。這是由于月球自轉(zhuǎn)周期恰好和月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等造成的，而這兩個(gè)周期相同則是潮汐長(zhǎng)期作用的結(jié)果。由計(jì)算可得地球?qū)υ虑虻?/span>起潮力為月球?qū)Φ厍蚱鸪绷Φ?2.17倍。如此強(qiáng)大的起潮力，加上月球的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量又比地球小得多，因此，潮汐所造成的自轉(zhuǎn)速度減慢對(duì)于月球尤為顯著。可以設(shè)想，早期的月球有較大的自轉(zhuǎn)速度，在潮汐的作用下，使月球自轉(zhuǎn)逐漸減慢，最后，月球自轉(zhuǎn)周期和月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等，此時(shí)，月球潮汐消失，月球的自轉(zhuǎn)周期不再發(fā)生變化，所以今天的月球總是以相同的一面對(duì)著地球。
3.潮汐與月一地距離的增大
潮汐使得地球自轉(zhuǎn)變慢，導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)角動(dòng)量減少。由于地一月系統(tǒng)的總角動(dòng)量應(yīng)保持不變，且月球繞地球旋轉(zhuǎn)的方向與地球自轉(zhuǎn)方向基本相同，故地球自轉(zhuǎn)角動(dòng)量減少，勢(shì)必使得月球?qū)Φ匾辉孪到y(tǒng)質(zhì)心的角動(dòng)量增大，以保持地一月系統(tǒng)的總角動(dòng)量守恒。這一效應(yīng)的實(shí)際效果是使得月球與地球的距離緩慢增加。據(jù)近年觀測(cè)，月球正以每年3.81厘米的速度遠(yuǎn)離地球。月球緩慢地遠(yuǎn)離地球，也可以用地球潮汐凸起部分形成的月球加速度來(lái)解釋。
世界名潮
錢塘江大潮
錢塘江大潮圖
參考資料
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蘇伊士運(yùn)河擱淺貨輪解困，背后的“神秘力量”是TA2021-03-31T07:48:13+08:00[引用日期2022-06-15 10:02:06]
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詩(shī)歌中的月相知識(shí)2019-02-27T17:06:23+08:00[引用日期2022-06-17 18:34:17]
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一千年前他提出潮汐跟月亮有關(guān)2017-10-30T10:55:00+08:00[引用日期2022-06-17 18:34:50]
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卷起沙堆似雪堆 浙江迎來(lái)錢塘江“最佳觀潮期”2019-09-10T15:10:14+08:00[引用日期2022-06-23 16:48:28]
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登月距今50余載，這三大謎團(tuán)仍待解2020-07-20T09:23:45+08:00[引用日期2022-06-23 17:57:40]
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