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潮汐是由什么形成的?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 13:01:23
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潮汐是由什么形成的?熱心網(wǎng)友:于日、月引潮力的作用,使地球的巖石圈、水圈和大氣圈中分別產(chǎn)生的周期性的運(yùn)動(dòng)和變化的總稱。固體地球在日、月引潮力作用下引起的彈性—塑性形變,稱固體潮汐,

熱心網(wǎng)友:于日、月引潮力的作用,使地球的巖石圈、水圈和大氣圈中分別產(chǎn)生的周期性的運(yùn)動(dòng)和變化的總稱。固體地球在日、月引潮力作用下引起的彈性—塑性形變,稱固體潮汐,簡稱固體潮或地潮;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,簡稱海潮;大氣各要素(如氣壓場、大氣風(fēng)場、地球磁場等)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,簡稱氣潮。其中由太陽引起的大氣潮汐稱太陽潮,由月球引起的稱太陰潮。因月球距地球比太陽近,月球與太陽引潮力之比為11:5,對海洋而言,太陰潮比太陽潮顯著。地潮、海潮和氣潮的原動(dòng)力都是日、月對地球各處引力不同而引起的,三者之間互有影響。大洋底部地殼的彈性—塑性潮汐形變,會引起相應(yīng)的海潮,即對海潮來說,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。作為完整的潮汐科學(xué),其研究對象應(yīng)將地潮、海潮和氣潮作為一個(gè)統(tǒng)一的整體,但由于海潮現(xiàn)象十分明顯,且與人們的生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)汝P(guān)系密切,因而習(xí)慣上將潮汐(tide)一詞狹義理解為海洋潮汐。 潮汐能是以位能形態(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、月球和地球在一條直線上時(shí),就產(chǎn)生大潮(spring tides);當(dāng)它們成直角時(shí),就產(chǎn)生小潮(neap tides)。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。除月球、太陽外,其他天體對地球同樣會產(chǎn)生引潮力。雖然太陽的質(zhì)量比月球大得多,但太陽離地球的距離也比月球與地球之間的距離大得多,所以其引潮力還不到月球引潮力的一半。其他天體或因遠(yuǎn)離地球,或因質(zhì)量太小所產(chǎn)生的引潮力微不足道。根據(jù)平衡潮理論,如果地球完全由等深海水覆蓋,用萬有引力計(jì)算,月球所產(chǎn)生的最大引潮力可使海水面升高0.563m,太陽引潮力的作用為O.246m,夏威夷等大洋處觀測的潮差約1m,與平衡潮理論比較接近,近海實(shí)際的潮差卻比上述計(jì)算值大得多。如我國杭州灣的最大潮差達(dá)8.93m,北美加拿大芬地灣最大潮差更達(dá)19.6m。這種實(shí)際與計(jì)算的差別目前尚無確切的解釋。一般認(rèn)為當(dāng)海洋潮汐波沖擊大陸架和海岸線時(shí),通過上升、收聚和共振等運(yùn)動(dòng),使潮差增大。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比?;蛘哒f,與潮差的平方和水庫的面積成正比。和水力發(fā)電相比,潮汐能的能量密度很低,相當(dāng)于微水頭發(fā)電的水平。世界上潮差的較大值約為13~15m,但一般說來,平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 潮汐是因地而異的,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察不出來的,而且也并不會由于潮汐能的開發(fā)利用而加快。這種能量通過淺海區(qū)和海岸區(qū)的磨擦,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。雖然這樣的場所并不是到處都有,但世界各國已選定了相當(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。 全世界潮汐能的理論蘊(yùn)藏量約為3 ×109kw。我國海岸線曲折,全長約1.8×104km,沿海還有6000多個(gè)大小島嶼,組成1.4×104km的海岸線,漫長的海岸蘊(yùn)藏著十分豐富的潮汐能資源。我國潮汐能的理論蘊(yùn)藏量達(dá)1.1×108kw,其中浙江、福建兩省蘊(yùn)藏量最大,約占全國的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。 潮汐是沿海地區(qū)的一種自然現(xiàn)象,古代稱白天的潮汐為“潮”,晚上的稱為“汐”,合稱為“潮汐”,它的發(fā)生和太陽,月球都有關(guān)系,也和我國傳統(tǒng)農(nóng)歷對應(yīng)。在農(nóng)歷每月的初一即朔點(diǎn)時(shí)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(shí),即農(nóng)歷的初八和二十三時(shí),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“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。

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