潮汐是什么?

熱心網(wǎng)友：[編輯本段]潮汐現(xiàn)象　　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(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。　　潮汐是所有海洋現(xiàn)象中較先引起人們注意的海水運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，它與人類的關(guān)系非常密切。海港工程，航運(yùn)交通，軍事活動(dòng)，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(yùn)動(dòng)蘊(yùn)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?！　》彩堑竭^海邊的人們，都會(huì)看到海水有一種周期性的漲落現(xiàn)象：到了一定時(shí)間，海水推波逐瀾，迅猛上漲，達(dá)到高潮；過后一些時(shí)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(yùn)動(dòng)現(xiàn)象就是潮汐?！　‰S著人們對潮汐現(xiàn)象的不斷觀察，對潮汐現(xiàn)象的真正原因逐漸有了認(rèn)識(shí)。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，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(jì)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。[編輯本段]形成　　由于日、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,總稱潮汐。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(huì)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(huì)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(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。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(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?！　〉捎?，月球和太陽的運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，大潮可能有時(shí)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(shí)刻一小時(shí)或幾小時(shí)，有的地方一太陰日就發(fā)生一次潮汐。故每天的漲潮退潮時(shí)間都不一樣,間隔也不同.　　太陽和月球引力對地球上的水（液體）起作用如此大，對地殼的固體大陸也起作用會(huì)發(fā)生“陸潮”，“陸潮”可能會(huì)促使引發(fā)地震，所以在作地震預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)慮月相?！　√柡驮虑蛞Φ厍蛏系拇髿猓怏w）也會(huì)發(fā)生很大的作用，發(fā)生“大氣潮”，引起大氣對流和大氣運(yùn)動(dòng)上的變化，會(huì)引起氣候上的變化。（這和認(rèn)為氣候的變化與月亮無關(guān)的傳統(tǒng)觀點(diǎn)是抵觸的。）故氣象專家建議在作天氣預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)考慮月相。[編輯本段]潮汐能　　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(huì)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0.246m，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。1912年，世界上最早的潮汐發(fā)電站在德國的布斯姆建成。1966年，世界上最大容量的潮汐發(fā)電站在法國的朗斯建成。我國在1958年以來陸續(xù)在廣東省的順德和東灣、山東省的乳山、上海市的崇明等地，建立了潮汐能發(fā)電站。　　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(huì)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。