潮汐形成的原因_潮汐是怎么形成的
海水的涨落发生在白天叫潮,发生在夜间叫汐,所以也叫潮汐。人们对于潮汐的形成原因都感到好奇。下面由学习啦小编为你详细介绍潮汐的相关知识。
形成潮汐的原因
万有引力定律表明引力的大小和两个物体质量的乘积成正比,和它们之间距离的平方成反比。太阳对地球的引力比月球对地球的引力要强大得多,但太阳的引潮力却不到月球的1/2。这是怎么回事呢?原来引起海水涨落的引潮力(或称起潮力)虽然起因是太阳和月球的引力,但却又不是太阳和月球的绝对引力,而是被吸引物体所受到的引力和地心所受到的引力之差。
引潮力和引潮天体的质量成正比,和该天体到地球的距离的平方成反比。因为太阳的质量是月球质量的27023369倍,而日地间的平均距离是月地间平均距离的389倍,所以月球的引潮力是太阳的引潮力的2.17倍,因而从力学上证明潮汐确实主要由月球引起。打个比喻,如果某地潮水最高时有10米高,差不多7米是月球造成的,太阳的贡献只有3米,其他行星不足0.6毫米。
太阳的引潮力虽然不算太大,但能影响潮汐的大小。有时它和月球形成合力,相得益彰,有时是斥力,相互牵制抵消。在新月或满月时,太阳和月球在同一方向或正相反方向施加引力,产生高潮;但在上弦或下弦时,月球的引力作用对抗太阳的引力作用,产主低潮。其周期约半月。从一年看来,也同样有高低潮两次。春分和秋分时,如果地球、月球和太阳几乎在同一平面上,这时引潮力比其他各月都大,造成一年中春、秋两次高潮。
潮汐形成的原因
此外,潮汐与月球和太阳离地球的远近也有关系。月球的公转轨道是个椭圆,大约每27.55天靠近地球和远离地球一次,近地潮要比远地潮大39%,当近地潮与高潮重合时,潮差特别大,若远地潮与低潮重合时,潮差就特别小。地球围绕太阳的公转轨道也是椭圆,在近日点太阳引力大,潮汐强,远日点,引力小,潮汐弱。
从一天看来,因地球自转和月球公转,潮汐波由东向西,沿周日运动的方向传播,一次潮汐涨落经历的时间是半个太阴日,即12小时25分,也就是所谓的半日潮,生活在海边上的人,每天都可以看到海水有规律地升落两次。白居易“旱潮才落晚潮来,一月周流六十回”的佳句便打此而来。
实际的潮汐还会受地理环境、海岸位置、洋流运动等诸多因素的制约。以钱塘江潮为例,我们知道,钱塘江口的杭州湾呈喇叭口状,越往里越窄,加之涨潮时带进的泥沙淤积在江底形成沙坎,从而造成潮势汹涌澎湃。
月球的引潮力不仅会在地球上产生海潮,还会引起大气潮。但是大气潮远没有海潮这样惊天动地,气势磅礴。又因为我们身在其中所以是很难察觉的。除此之外,引潮力还会使地球的本体,包括地表(大陆和洋底以下各部分)产生潮汐,这种潮汐称为固体潮,固体潮引起地表的起伏很小,只有用精密的仪器才能测出来,这可能对地球的引力场有细微影响。地球内部有一部分是液态的,因此那里也会产生潮汐,有人认为地球内部的潮汐是诱发地震的原因之一。
作用总是相对的,有作用力便有反作用力。月球对地球有引潮力,反过来,地球对月球同样也有引潮力。所以它们互相作用的力是相等的,然而,由于月球上没有水,所以地球的引潮力无法在月面上“兴风作浪”,但对月球的自转起了制动作用,使月球变成一颗同步自转的卫星,所以月球总以一面对着我们。而月球也通过与此相同的潮汐摩擦使地球自转变慢,使每日时间变长,同时地月之间的距离变大。
潮汐的潮水类型
在一个潮汐周期(约24小时50分钟,天文学上称一个太阴日,即月球连续两次经过上中天所需的时间)里,各地潮水涨落的次数、时刻、持续时间也均不相同。潮汐现象尽管很复杂,但大致说来不外三种基本类型。
半日潮型
一个太阴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12.5分)。中国渤海、东海、黄海的多数地点为半日潮型,如大沽、青岛、厦门等。
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。
混合潮型
一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。中国南海多数地点属混合潮型。如榆林港,十五天出现全日潮,其余日子为不规则的半日潮,潮差较大。
潮汐的涨退时间
规则半日潮涨退时间为每12个小时潮水涨退一个周期。
简易的潮水时间计算方式为:最高潮时间=农历×0.8,最低潮时间=最高潮时间+/-6。
掌握了规律,记住计算公式应该不是难事,下面就拿几个实际的例子来说明一下此公式:
假设:今天为农历15,最高潮时间=15×0.8=12,即中午12点和午夜零点;最低潮时间为早上6点和晚上6点。近距离观察的时间为早上的4点—8点以及下午4点到8点
另外例如:
1)2000/12/31:农历日期是初六,因此涨潮时间是6*0.8=4.8,也就是说涨潮时间是早上和晚上4点48分,
2)2001/10/28:农历日期是十二,因此涨潮时间是12*0.8=9.6,也就是说涨潮时间是早上和晚上9点36分,
3) 2002/1/1,农历是十八,涨潮时间是(18-15)*0.8=2.4,也就是说涨潮时间是早上和下午2点24分,
还有另外一种算法,就是农历十五和农历三十都是12:00的水时,其他时候就都是40分钟的倍数(以初八为例:三十是12:00,初八就是8*40=320分钟,就是12:00加上320分钟,也就是5小时20分钟,就是5:20和17:20)算法比较烦琐,不过还是挺准的!夏天水时都会推后一些
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