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大海漲潮原理是什么

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時(shí)間:2024-08-17 08:35:41
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大海漲潮原理是什么【專家解說(shuō)】:  萬(wàn)有引力定律表明引力的大小和兩個(gè)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(yáng)對(duì)地球的引力比月球?qū)Φ厍虻囊σ獜?qiáng)大得多,但太陽(yáng)的引潮力卻

【專家解說(shuō)】:  萬(wàn)有引力定律表明引力的大小和兩個(gè)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(yáng)對(duì)地球的引力比月球?qū)Φ厍虻囊σ獜?qiáng)大得多,但太陽(yáng)的引潮力卻不到月球的1/2。這是怎么回事呢?原來(lái)引起海水漲落的引潮力(或稱起潮力)雖然起因是太陽(yáng)和月球的引力,但卻又不是太陽(yáng)和月球的絕對(duì)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?yàn)樘?yáng)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(yáng)的引潮力的2.17倍,因而從力學(xué)上證明潮汐確實(shí)主要由月球引起。打個(gè)比喻,如果某地潮水最高時(shí)有10米高,差不多7米是月球造成的,太陽(yáng)的貢獻(xiàn)只有3米,其他行星不足0.6毫米。   太陽(yáng)的引潮力雖然不算太大,但能影響潮汐的大小。有時(shí)它和月球形成合力,相得益彰,有時(shí)是斥力,相互牽制抵消。在新月或滿月時(shí),太陽(yáng)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(shí),月球的引力作用對(duì)抗太陽(yáng)的引力作用,產(chǎn)主低潮。其周期約半月。從一年看來(lái),也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時(shí),如果地球、月球和太陽(yáng)幾乎在同一平面上,這時(shí)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(yáng)離地球的遠(yuǎn)近也有關(guān)系。月球的公轉(zhuǎn)軌道是個(gè)橢圓,大約每27.55天靠近地球和遠(yuǎn)離地球一次,近地潮要比遠(yuǎn)地潮大39%,當(dāng)近地潮與高潮重合時(shí),潮差特別大,若遠(yuǎn)地潮與低潮重合時(shí),潮差就特別小。地球圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道也是橢圓,在近日點(diǎn)太陽(yáng)引力大,潮汐強(qiáng),遠(yuǎn)日點(diǎn),引力小,潮汐弱。   從一天看來(lái),因地球自轉(zhuǎn)和月球公轉(zhuǎn),潮汐波由東向西,沿周日運(yùn)動(dòng)的方向傳播,一次潮汐漲落經(jīng)歷的時(shí)間是半個(gè)太陰日,即12小時(shí)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(lái),一月周流六十回”的佳句便打此而來(lái)。   實(shí)際的潮汐還會(huì)受地理環(huán)境、海岸位置、洋流運(yùn)動(dòng)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(shí)帶進(jìn)的泥沙淤積在江底形成沙坎,從而造成潮勢(shì)洶涌澎湃。   月球的引潮力不僅會(huì)在地球上產(chǎn)生海潮,還會(huì)引起大氣潮。但是大氣潮遠(yuǎn)沒(méi)有海潮這樣驚天動(dòng)地,氣勢(shì)磅礴。又因?yàn)槲覀兩碓谄渲兴允呛茈y察覺(jué)的。除此之外,引潮力還會(huì)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(cè)出來(lái),這可能對(duì)地球的引力場(chǎng)有細(xì)微影響。地球內(nèi)部有一部分是液態(tài)的,因此那里也會(huì)產(chǎn)生潮汐,有人認(rèn)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(duì)的,有作用力便有反作用力。月球?qū)Φ厍蛴幸绷?,反過(guò)來(lái),地球?qū)υ虑蛲瑯右灿幸绷?。按理說(shuō),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(méi)有水,所以地球的引潮力無(wú)法在月面上“興風(fēng)作浪”,但對(duì)月球的自轉(zhuǎn)起了制動(dòng)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(duì)著我們。而月球也通過(guò)與此相同的潮汐摩擦使地球自轉(zhuǎn)變慢,使每日時(shí)間變長(zhǎng),同時(shí)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(duì)航海、漁業(yè)、鹽業(yè)等都有重要的影響,同時(shí)潮汐還可以用來(lái)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(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。有人?jì)算過(guò),世界海洋潮汐能蘊(yùn)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(wàn)億度。潮汐能不僅無(wú)污染,而且和海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能這些再生能源相比還有其優(yōu)勢(shì),潮汐能可以不間斷地發(fā)電,而海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)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(dāng)前許多國(guó)家研究的課題。有媒體報(bào)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(jì)5年內(nèi)將有10萬(wàn)人用上這種新能源。   所以說(shuō),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(gè)別地區(qū)外,各處的潮汐均有兩次漲落,每次周期12小時(shí)25分,一日兩次,共24小時(shí)50分,所以潮汐漲落的時(shí)間每天都要推后50分鐘。   正是因?yàn)橛辛诉@樣的漲落,才使得海水能夠在某處漲潮時(shí),其他地方的不漲的水給予暫時(shí)的補(bǔ)充,從而形成潮流,有利于海水環(huán)境的交換。漲潮的時(shí)候并不是多出來(lái)水 而是因?yàn)榻:S虻暮K谝υ虑蜃饔孟孪蜿懙匾徊úǖ倪\(yùn)動(dòng)形成潮汐 使得你在陸地上看潮就好像海水漲起來(lái)了一樣。