奇妙的潮汐
潮汐是沿海地区的一种自然现象,是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力的作用下所产生的周期性运动,在古代,人们把白天的河海涌水的现象称为“潮”,人们把晚上这种现象叫做“汐”,把它们合称为“潮汐”。“潮汐”到底是如何形成的呢?17世纪,牛顿用引力定律科学地说明海潮是月球和太阳对海水的吸引所引起的。
“潮汐”有很多类型。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,叫做固体潮汐,简称固体潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,人们管它叫海洋潮汐,简称海潮;大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8小时、12小时、24小时)叫做大气潮汐,简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮。
潮汐现象
因为月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11∶5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间都互相有影响。
大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐的形变,会引起相应的海潮,对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使得海潮的变化更加复杂。
根据潮汐周期又可分为以下三类。
(1)半日潮型
一个太阳日内出现两次高潮和两次低潮,前一次高潮和低潮的潮差与后一次高潮和低潮的潮差大致相同,涨潮过程和落潮过程的时间也几乎相等(6小时12分30秒)。我国渤海、东海、黄海的多数地点为半日潮型,如大沽、青岛、厦门等。
(2)全日潮型
一个太阳日内只有一次高潮和一次低潮,如南海汕头、渤海秦皇岛等。南海的北部湾是世界上典型的全日潮海区。
(3)混合潮型
混合潮型指的是一个月内有些日子出现两次高潮和两次低潮,但两次高潮和低潮的潮差相差比较大,涨潮过程和落潮过程的时间也不等;而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。我国南海多数地点属混合潮型,如榆林港,15天出现全日潮,其他的时候都是不规则的半日潮,潮差都比较大。不论哪种潮汐类型,在农历每月初一、十五以后两三天内,各要发生一次潮差最大的大潮,那时潮水涨得最高,落得最低。在农历每月初八、二十三以后两三天内,各有一次潮差最小的小潮,到了那个时候,潮水会涨得不太高,落得也不太低。
潮汐现象