涨潮和落潮的主要原因是 涨潮和落潮的潮差大小
居住在海岸的朋友们,对潮起潮落的现象必然是再熟悉不过了。每当清晨或傍晚,总有一部分海水会沿着海岸线缓缓上升,而后又慢慢退去。自古以来,人们为这一自然现象赋予了一个美丽的名字——“潮汐”。这海水究竟从何而来,又流向何方,却一直是困扰古人的谜团。
从广义的角度来看,潮汐包含了地潮、海潮和气潮三种形式。这分别对应着地球岩石圈、水圈以及大气圈在受到日月引力时所产生的周期变化。我们日常所提到的潮汐,通常特指海潮,即海水因受日月引力影响而出现的海平面周期性涨落现象。
古人虽未能深入理解潮汐的原理,但通过长期观察,也总结出了一些规律。例如,每月初八、二十三之后往往会出现小潮,而初一、十五则常有大潮发生。在今天,我们可以根据潮汐的周期性特点,将其大致分为半日潮、全日潮和混合潮三类。
半日潮是指在一日内出现两次和两次低潮,且两次潮差大致相等。这种潮型在我国东海、黄海、渤海地区以及青岛、厦门、大沽等城市较为常见。全日潮则相反,指的是潮水在一日内仅进行一次涨落,这种潮型在我国南海汕头地区表现尤为明显。
而混合潮则是指在一个月的范围内,半日潮和全日潮交替出现。这种潮型在我国榆林港地区较为常见,因其潮差较大,显得较为复杂。
为了更好地理解潮汐现象,我们需要引入一个概念:引潮力。在研究过程中,人们常将引潮力与万有引力混淆,但实际上万有引力只是引潮力的一部分。引潮力分为水平和竖直两个方向,其中水平方向力促使海水发生辐射和聚散,形成潮水的起伏;而竖直方向力即万有引力,则被重力所抵消,影响相对较小。
理解了引潮力的作用后,我们再来看海面的变化。在任何时刻,海水都处于影潮力水平分量、重力以及压强梯度力的平衡之中。当海水受到引潮力水平分量的影响后,为了维持这一平衡,海平面就会发生倾斜。在引潮力水平分量的辐聚点和南北两段的辐散点,海水的堆积与流失情况最为明显,从而促进了潮汐现象的形成。
关于潮汐的利用,人们首先想到的是水力发电。事实上,潮汐具备很强的位能与势能。据数据显示,全球潮汐能的理论蕴藏量高达三乘以十的九次方千瓦。我国亦是潮汐能大国,蕴藏量达一点一乘以十的八次方千瓦,其中浙江福建两省的蕴藏量最多,占全国的80.9%。
除了发电外,潮汐还被广泛应用于军事领域。如郑成功借潮汐之利攻打敌军港口;德国与英国在二战期间也利用了潮汐原理布置锚雷等。随着人们对运动的研究深入,科学家们发现由于潮汐现象的存在,地球的自转周期正在逐渐变慢。