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潮汐
本詞條是多義詞，共11個義項
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）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運動。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稱為潮流。人類們的祖先為了表示生潮的時刻，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。
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)生周期性運動。 |
| 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，簡稱 海潮。
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，按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如果水的含氯度超過250毫克/升就不宜飲用。這種水質(zhì)還會危害到當(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的不是能飲用、灌溉的淡水，而是陸地生命無法賴以生存的海水。我國的咸潮多發(fā)生在珠江口。
根據(jù)潮汐周期又可分為以下三類：
形成原因
潮汐
潮汐[自然現(xiàn)象]
潮汐的形成原因如下：
先說月球的作用。把地球和月球看做質(zhì)點，說月球繞地球做圓周運動，實際上是月球和地球都繞二者的共同質(zhì)心做圓周運動，只是地球的圓周軌道小得多。（雙星的兩個質(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)點受到月球質(zhì)點的萬有引力正是地球質(zhì)點繞共同質(zhì)心做圓周運動的向心力，而此向心力對應(yīng)的慣性力與此向心力大小相等方向相反。所以地球質(zhì)點受月球質(zhì)點的萬有引力與這個慣性力相互抵消。
既然地球被看做質(zhì)點，就可以把地球上物體的運動軌跡和動力學(xué)規(guī)律看做與地球質(zhì)點完全一樣。這樣物體受的月球的萬有引力和與之對應(yīng)的慣性力相互抵消。
實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)心做圓周運動的軌道半徑明顯小于地球質(zhì)點的軌道半徑，物體所受月球的萬有引力就會 大于所受對應(yīng)的慣性力，這兩個力不能再抵消，其合力與物體受地球的萬有引力方向相反，使物體的重力明顯變小。如果所說的“物體”是這里的海水，那么這里就會有漲潮發(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的萬有引力 小于與之對應(yīng)的慣性力，它們的合力又是與地球?qū)Υ颂幬矬w的萬有引力方向相反，也是使物體的重力明顯變小。所以在離月球最遠(yuǎn)的那部分海水同時也會有漲潮發(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
研究太陽對潮汐的作用，與研究月亮作用的方法相同。如果認(rèn)為地球繞太陽的中心做圓周運動，問題就簡單了。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近，月球與太陽引潮力之比為11：5，對海洋而言，月亮潮比太陽潮顯著。大洋底部地殼的彈性和—塑性導(dǎo)致潮汐形變，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，使海潮的變化更趨復(fù)雜。
即朔點時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，即農(nóng)歷的初八和二十三時，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，由于月球每天在地球上東移13度多，合計為50分鐘左右，即每天月亮上中天時刻（為1太陰日=24時50分）約推遲50分鐘左右，（下中天也會發(fā)生潮水每天一般都有兩次潮水）故每天漲潮的時刻也推遲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能。海水漲落的潮汐現(xiàn)象是由地球和天體運動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。當(dāng)太陽、月球和地球在一條直線上時，就產(chǎn)生大潮（springtides）；當(dāng)它們成直角時，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)運動還產(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。同時地表的海水又受到地球運動離心力的作用，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。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)的摩擦，以1.7TW的速率消散。只有出現(xiàn)大潮，能量集中時，并且在地理條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。
潮能儲量
全世界潮汐能的理論蘊藏量約為3×10^9kw。我國海岸線曲折，全長約1.8×10^4km，沿海還有6000多個大小島嶼，組成1.4×10^4km的海岸線，漫長的海岸蘊藏著十分豐富的潮汐能資源。我國潮汐能的理論蘊藏量達(dá)1.1×10^8kw，其中浙江、福建兩省蘊藏量最大，約占全國的80.9%，但這都是理論估算值，實際可利用的遠(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，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存的水庫內(nèi)，以勢能的形勢保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(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)電的水輪機結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點。
發(fā)電站
潮汐電站
加拿大安納波利斯潮汐電站、法國朗斯潮汐電站、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，德國布置水雷，攔襲夜間進(jìn)出英吉利海峽的英國艦船。德軍根據(jù)精確計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)爭初期，朝鮮人民軍如風(fēng)卷殘石，長驅(qū)直入打到釜山一帶。美國急忙糾集聯(lián)合國多國部隊，氣勢洶洶殺到朝鮮，但在選定登陸地點時犯了難——適合登陸的港口都有朝鮮人民軍重兵把守，強行登陸必然代價巨大。經(jīng)過慎重考慮，最終美軍司令麥克阿瑟指揮美軍于仁川成功登陸。原來，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，退潮時近岸淤泥灘長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，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，所以對仁川港疏于防守，兵力薄弱。然而，仁川港地區(qū)每年有3次最高的大潮，最高時潮差可達(dá)9.2米，其中就有9月15日。經(jīng)過分析計算，美軍于9月15日利用大潮高漲，穿過了平時原本狹窄、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斷，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)合國軍，僅用1個月，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，美軍算錯了仁川港當(dāng)天漲潮時刻，真正的漲潮提前到來。因此，盡管前方美軍已經(jīng)提前登陸成功，炮兵卻按預(yù)定時間進(jìn)行登陸前的轟炸，結(jié)果將已登陸的軍隊炸得血肉橫飛，白白損失了一營的官兵。
對天體影響
1.潮汐與地球自轉(zhuǎn)變慢
由于各層海水作相對運動時會發(fā)生粘滯力以及海水與陸地和海床的摩擦作用，潮汐對地球自轉(zhuǎn)有一種制動作用，使地球自轉(zhuǎn)逐漸變慢。研究表明，地球自轉(zhuǎn)周期每個世紀(jì)變長1-2毫秒，如果把這一減慢效應(yīng)應(yīng)用到長的時間跨度上，則距今37000萬年以前(泥盆紀(jì))的一年天數(shù)約有400天左右，這與泥盆紀(jì)珊瑚化石的生長環(huán)數(shù)目相符(珊瑚環(huán)一天長一環(huán))。
2.月球總是以同一面對著我們
人們發(fā)現(xiàn)月球總是以同一面對著我們，它的另一面我們在地球上是看不到的。這是由于月球自轉(zhuǎn)周期恰好和月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期相等造成的，而這兩個周期相同則是潮汐長期作用的結(jié)果。由計算可得地球?qū)υ虑虻?/span>起潮力為月球?qū)Φ厍蚱鸪绷Φ?2.17倍。如此強大的起潮力，加上月球的轉(zhuǎn)動慣量又比地球小得多，因此，潮汐所造成的自轉(zhuǎn)速度減慢對于月球尤為顯著?？梢栽O(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)動的周期相等，此時，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)角動量減少。由于地一月系統(tǒng)的總角動量應(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)角動量減少，勢必使得月球?qū)Φ匾辉孪到y(tǒng)質(zhì)心的角動量增大，以保持地一月系統(tǒng)的總角動量守恒。這一效應(yīng)的實際效果是使得月球與地球的距離緩慢增加。據(jù)近年觀測，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解釋。
世界名潮
錢塘江大潮
錢塘江大潮圖
參考資料
[1]
蘇伊士運河擱淺貨輪解困，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]
[2]
詩歌中的月相知識2019-02-27T17:06:23+08:00[引用日期2022-06-17 18:34:17]
[3]
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]
[4]
卷起沙堆似雪堆 浙江迎來錢塘江“最佳觀潮期”2019-09-10T15:10:14+08:00[引用日期2022-06-23 16:48:28]
[5]
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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