海水漲潮是什么原理

【專家解說】：漲潮 到過海邊的人都知道，海水有漲潮和落潮現(xiàn)象。漲潮時，海水上漲，波浪滾滾，景色十分壯觀；退潮時，海水悄然退去，露出一片海灘。漲潮和落潮一般一天有兩次。海水的漲落發(fā)生在白天叫潮，發(fā)生在夜間叫汐，所以也叫潮汐。我國古書上說“大海之水，朝生為潮，夕生為汐”。在漲潮和落潮之間有一段時間水位處于不漲不落的狀態(tài)，叫做平潮。 再說潮汐。潮汐是海水周期性漲落現(xiàn)象。因白天為朝，夜晚為夕，所以把白天出現(xiàn)的海水漲落稱為“潮”，夜晚出現(xiàn)的海水漲落稱為“汐”。這種現(xiàn)象曾使古人很納悶，不知究竟是什么原因造成的。后來細心的人們發(fā)現(xiàn)，潮汐每天都要推遲一會兒，而這一時間和月亮每天遲到的時間是一樣的，因此想到潮汐和月球有著必然的聯(lián)系。我國古代地理著作《山海經(jīng)》中已提到潮汐與月球的關(guān)系，東漢時期王充在他所著的《論衡》一書中則明確指出：“濤之起也，隨月升衰”。但是直到牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，拉普拉斯才從數(shù)學(xué)上證明潮汐現(xiàn)象確實是由太陽和月亮、主要是月亮的引力造成的。 漲潮的形成條件 萬有引力定律表明引力的大小和兩個物體質(zhì)量的乘積成正比，和它們之間的距離平方成反比。太陽對地球的引力比月球?qū)Φ厍虻囊σ獜姶蟮枚?，但太陽的引潮力卻不到月球的1/2。這是怎么回事呢？原來引起海水漲落的引潮力（或稱起潮力）雖然起因是太陽和月球的引力，但卻又不是太陽和月球的絕對引力，而是被吸引物體所受到的引力和地心所受到的引力之差。引潮力和引潮天體的質(zhì)量成正比，和該天體到地球的距離的立方成反比。因為太陽的質(zhì)量是月球質(zhì)量的2710X104倍，而日地間的平均距離是月地間平均距離的389倍，所以月球的引潮力是太陽的引潮力的2.17倍，因而從力學(xué)上證明潮汐確實主要由月球引起。打個比喻，如果某地潮水最高時有10米高，差不多7米是月球造成的，太陽的貢獻只有3米，其他行星不足0.6毫米。 太陽的引潮力雖然不算太大，但能影響潮汐的大小。有時它和月球形成合力，相得益彰，有時是斥力，相互牽制抵消。在新月或滿月時，太陽和月球在同一方向或正相反方向施加引力，產(chǎn)生高潮；但在上弦或下弦時，月球的引力作用對抗太陽的引力作用，產(chǎn)主低潮。其周期約半月。從一年看來，也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時，如果地球、月球和太陽幾乎在同一平面上，這時引潮力比其他各月都大，造成一年中春、秋兩次高潮。此外，潮汐與月球和太陽離地球的遠近也有關(guān)系。月球的公轉(zhuǎn)軌道是個橢圓，大約每27.55天靠近地球和遠離地球一次，近地潮要比遠地潮大39％，當近地潮與高潮重合時，潮差特別大，若遠地潮與低潮重合時，潮差就特別小。地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道也是橢圓，在近日點太陽引力大，潮汐強，遠日點，引力小，潮汐弱。 從一天看來，因地球自轉(zhuǎn)和月球公轉(zhuǎn)，潮汐波由東向西，沿周日運動的方向傳播，一次潮汐漲落經(jīng)歷的時間是半個太陰日，即12小時25分，也就是所謂的半日潮，生活在海邊上的人，每天都可以看到海水有規(guī)律地升落兩次。白居易“旱潮才落晚潮來，一月周流六十回”的佳句便打此而來。 實際的潮汐還會受地理環(huán)境、海岸位置、洋流運動等諸多因素的制約。以錢塘江潮為例，我們知道，錢塘江口的杭州灣呈喇叭口狀，越往里越窄，加之漲潮時帶進的泥沙淤積在江底形成沙坎，從而造成潮勢洶涌澎湃。 月球的引潮力不僅會在地球上產(chǎn)生海潮，還會引起大氣潮。但是大氣潮遠沒有海潮這樣驚天動地，氣勢磅礴。又因為我們身在其中所以是很難察覺的。除此之外，引潮力還會使地球的本體，包括地表（大陸和洋底以下各部分）產(chǎn)生潮汐，這種潮汐稱為固體潮，固體潮引起地表的起伏很小，只有用精密的儀器才能測出來，這可能對地球的引力場有細微影響。地球內(nèi)部有一部分是液態(tài)的，因此那里也會產(chǎn)生潮汐，有人認為地球內(nèi)部的潮汐是誘發(fā)地震的原因之一。 作用總是相對的，有作用力便有反作用力。月球?qū)Φ厍蛴幸绷Γ催^來，地球?qū)υ虑蛲瑯右灿幸绷Α０蠢碚f，地球的質(zhì)量比月球大80多倍，地球?qū)υ虑虻囊绷?yīng)是月球?qū)Φ厍蛞绷Φ?0多倍，然而，由于月球上沒有水，所以地球的引潮力無法在月面上“興風(fēng)作浪”，但對月球的自轉(zhuǎn)起了制動作用，使月球變成一顆同步自轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，所以月球總以一面對著我們。而月球也通過與此相同的潮汐摩擦使地球自轉(zhuǎn)變慢，使每日時間變長，同時地月之間的距離變大。 潮汐這一大自然奇觀不僅是重要的旅游資源，而且對航海、漁業(yè)、鹽業(yè)等都有重要的影響，同時潮汐還可以用來發(fā)電。 潮汐發(fā)電與水力發(fā)電的原理相似．即把潮水漲落產(chǎn)生的水位差的勢能轉(zhuǎn)化為機械能，再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。有人計算過，世界海洋潮汐能蘊藏量大約為27億千瓦，如全部轉(zhuǎn)化成電能，每年發(fā)電量大約為1.2萬億度。潮汐能不僅無污染，而且和海浪能、風(fēng)能、太陽能這些再生能源相比還有其優(yōu)勢，潮汐能可以不間斷地發(fā)電，而海浪能、風(fēng)能、太陽能在較大程度上受氣候的影響。因此，如何開發(fā)和利用潮汐的巨大能量已成為當前許多國家研究的課題。有媒體報道，2003年第一座商用水下潮汐能發(fā)電站在挪威并網(wǎng)發(fā)電，預(yù)計5年內(nèi)將有10萬人用上這種新能源。 所以說，潮水一般一天之內(nèi)都有兩次的。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。 正是因為有了這樣的漲落，才使得海水能夠在某處漲潮時，其他地方的不漲的水給予暫時的補充，從而形成潮流，有利于海水環(huán)境的交換。漲潮的時候并不是多出來水 而是因為近海海域的海水在引力月球作用下向陸地一波波的運動形成潮汐 使得你在陸地上看潮就好像海水漲起來了一樣 參考文獻：http://blog.sina.com.cn/calendula28