海洋潮汐
海洋涨潮规律
海洋涨潮规律海洋涨潮是地球上一种普遍现象,具有规律性。
涨潮与退潮交替出现,形成了海洋的潮汐现象。
潮汐是一种由引力引起的现象,主要由月球和太阳引力对地球的作用所导致。
涨潮的规律性是由多种因素共同作用引起的,包括月球引力、太阳引力、地球自转和地形的影响。
首先,月球引力是导致海洋涨潮的重要因素之一。
月球质量较小,靠近地球,其引力对地球的作用非常明显。
根据万有引力定律,月球对地球的引力与地球表面距离的平方成反比。
在月球所引起的引力作用下,地球表面的海洋产生了一个向月球方向的引力梯度,这就是潮汐力。
月球的引力产生的潮汐力是导致涨潮现象的主要原因之一。
其次,太阳的引力也对海洋涨潮起着重要的作用。
太阳质量大,距离地球远,其引力作用要弱于月球,但同样会对地球的潮汐产生一定的影响。
太阳的引力也会生成一个向太阳方向的引力梯度,使得地球表面对太阳的引力与地球表面对月球的引力之间存在一个差异,进而产生涨潮现象。
另外,地球自转也是导致海洋涨潮的重要因素之一。
地球自转引起了地球上大气运动和海洋运动,形成了一种类似涡旋运动的潮汐现象。
地球的自转使得潮波随着地球表面的运动而移动。
这种潮汐运动一般沿着维度线运动,形成了连续的涨潮和退潮现象。
此外,地形的影响也会对涨潮规律产生一定的影响。
地球上的陆地和海洋分布不均匀,而地形的不同又会对海洋涨潮产生影响。
对于开阔的海洋而言,涨潮和退潮过程比较规律,有明确的涨潮和退潮时刻。
但是对于海岸线弯曲的地区,如海湾、峡湾和河口等地,涨潮过程则会更加复杂。
海洋的涨潮规律受到地形特点的影响,会产生更加复杂的涨潮过程。
总结起来,海洋涨潮规律是由月球引力、太阳引力、地球自转和地形等因素的共同作用而形成的。
这些因素相互作用,使得潮汐运动呈现出一定的规律性。
在开阔的海洋空间中,涨潮和退潮过程一般较为规律,有明确的涨潮和退潮时刻。
但在地形复杂的地区,潮汐现象会更加复杂。
海洋涨潮规律的研究不仅有助于我们认识和理解地球的自然规律,也对海洋资源的开发利用和环境保护起到重要的指导作用。
潮汐是什么
潮汐是什么潮汐(tides)是发生在沿海地区的一种自然现象,是海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动,由于天体是运动的,各地海水所受的引潮力不断在变化,使地球上的海水发生了时涨时落的运动,形成潮汐现象。
人类们的祖先为了表示生潮的时刻,把发生在早晨的高潮叫潮,发生在晚上的高潮叫汐。
潮汐现象是月亮起主导作用,月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高,海水出现升降、涨落与进退,由此出现潮汐。
大洋潮汐是在月球、太阳等天体引力作用下产生的,在万有引力的作用下,月球对地球上的海水有吸引力,人们把吸引海水涨潮的力称为引潮力。
1引证解释潮汐潮汐是在月球和太阳引力作用下形成的海水周期性涨落现象。
在白天的称潮,夜间的称汐,总称“潮汐”。
一般每日涨落两次,也有涨落一次的。
外海潮波沿江河上溯,又使得江河下游发生潮汐。
由于夏历是以月相变化为依据,其有一大作用是可以反映潮汐,潮汐现象是月亮起主导作用,以月相变化为依据的夏历是古时指导海事活动指南。
月球对地球海水有吸引力,地球表面各点离月球的远近不同,正对月球的地方受引力大,海水向外膨胀;而背对月球的地方海水受引力小,离心力变大,海水在离心力作用下,向背对月球的地方膨胀,也会出现涨潮。
形容具有与潮汐现象相似特性的事物:潮汐车道、潮汐客流等。
北齐颜之推《颜氏家训·归心》:“潮汐去还,谁所节度?”宋苏辙《和子瞻雪浪斋》:“门前石岸立精铁,潮汐洗尽莓苔昏。
”明刘基《江行杂诗》之七:“坤灵不放厚地裂,应有潮汐通扶桑。
”叶圣陶《穷愁》:“赌窟既破,全市喧传,群来聚视博徒何如人,市嚣乃如潮汐。
”中国古代地理著作《山海经》中已提到潮汐与月球的关系,东汉时期王充在他所著的《论衡》一书中则明确指出:“涛之起也,随月升衰”,第一次把潮汐成因与月球运动联系起来,为我国古代的潮汐理论与有关的生产实践活动(如航海)作出了杰出的贡献。
但是直到牛顿发现了万有引力定律,拉普拉斯才从数学上证明潮汐现象确实是由太阳和月亮、主要是月亮的引力造成的。
海洋潮汐课件
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引潮力 与
引潮力势
• 特点:引潮力为矢量、引潮力势为标量
• 引潮力与引潮力势的关系:
U U U FX ; FY ; FZ X Y Z F gr adU
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2。为什么要研究海洋潮汐? • 海洋潮汐在军事上.海洋工程上.科研上等各个 方面都存在及其重要的意义。随着现代利用海 洋和开发海洋的需要对海洋潮汐有深刻的了解 和认识。(举例) • 众所周知,海道测量是在运动的海面上进行的。 测量载体利用测深仪器或其他测深工具在测深 时,在同一地点不同的时刻得到的水深值是不 同的值。这主要是载体在运动的海面上受到各 种因素的影响,特别是海洋潮汐的影响。如何 获取稳定的水深值,供使用着使用而不产生误 解,是我们海道测量人员工作中一项重要工作。 所以,需要系统地学习它。
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3. 海洋潮汐研究的内容与方法? 本书学习的主要目的是; 研究,了解潮汐运动的规律,掌握其规律 性。
本书学习的主要内容是: 进行潮汐分析和预报 计算深度基准面 求取水位改正值 绪论结束
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第一章 潮汐和潮流现象及其 观测
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1.描述潮汐现象的有关术语?
潮高 潮高(低)潮 、涨(落)潮 、 平潮与潮时 、 潮差与周期、涨(落)潮时间 、月中天 高(低)潮 间隙
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2.引潮力
EM r F o r2 r
万有引力定律(牛顿1687年) 地、月相对运动与惯性离心力
E X
r
M
公共质心:
当两个物体当为一个物体时,其质心为公共质心,地 --月公共质心,地-日公共质心。
海洋天文潮汐汇总
图 5-9 引潮力的水平分力都 指向正反二个垂点,并在那 里形成二个潮汐隆起,使地 球由正球体变成长球体。
图5-10正反垂点的引潮力 向上,中间的引潮力向下, 地球由正球体变成长球体。
引潮力的大小,同天体距离的三次方成反比;
上述公式不是引潮力普遍公式,且是近似的, 但可以用比较太阴潮和太阳潮的相对大小;
全日潮:其它日期,在≥90-范围 内,纬线全线位于顺潮(或对潮)半球 内,以致那里每太阴日只有一次涨潮和 落潮;
混合潮:在其它纬度带,每太阴日虽有 二次涨潮和落潮,但高度有所不同,涨 (落)潮历时也有差异;
二分潮:春秋二分前后的朔望,日、月 都在二分点附近,太阳潮和太阴潮潮汐 隆起最为接近,潮差特大,日潮不等现 象不显著;
二至潮:冬夏二至前后的朔望,情形有 所不同; 近地潮与远地潮:近地点时的太阴潮比 远地点时要大39.1%; 而潮汐摩擦:潮流对海底的摩擦作用。
地球的潮汐变形——正球体变成长球体 太阳对地球的引力,整体上为地球绕转 太阳提供向心力; 地球各部分受“差别吸引”,使它发生 潮汐变形; 同理,月球的“差别吸引”,使地球在 绕转月地共同质心中发生潮汐变形。
图5-6(上)太阳的引力 使地球不断地从它的惯性 直线路径“落入”自己的 轨长长长长长长消
第十二节 海洋天文潮汐
一、 潮汐现象
潮汐涨落
从局部地区看,潮汐是周期性海面升 降; 涨潮和落潮:周期是半太阴日(约12 时25分)
潮差:高潮和低潮的水位差; 大潮和小潮:潮差最大时和最小时的 潮汐; 波和潮流:海面垂直升降和海水水平 流动。
公式中2,G,r都是常数,不同天体的引潮 力大小,仅取决于天体的质量m和距离d;
太阴潮>太阳潮(2.2:1)。东汉王充“涛 之起也,随月盛衰”。
潮汐现象
相关遐想
许多学者都探讨过这一问题,提出过一些假想。古希腊哲学家柏拉图认为地球和人一样,也要呼吸,潮汐就 是地球的呼吸。他猜想这是由于地下岩穴中的振动造成的,就像人的心脏跳动一样。我国晋朝有人则认为,海水 的定期涨落是因为有一条无比巨大的海生动物定期出入海宫而造成的。
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2012年力学界出现了新颖的确切定义,即重力是万有引力与惯性力的合力。用重力的新定义能准确地解释潮 汐的成因。在不考虑其他星球的微弱作用的情况下,月球和太阳对海洋的引潮力的作用是引起海水涨落的原因。 引潮力又是怎样的一种力呢?在物理学看来,在非惯性系下,引潮力是月球的万有引力和与之对应的惯性力,还 有太阳的万有引力和与之对应的惯性力等四种力的合力。有的资料提到“离心力”也是引潮力的分力之一,物理 学中有离心现象的提法,却没有“离心力”的概念和定义。不过“离心力”的本意正是惯性力。
满月和新月时,太阳、地球、月亮处于同一线上,此时地球受到的太阳引力和月球引力正好处于两个相反的 方向或同一方向,于是此时海洋涨潮达到最高潮 。
天文意义
潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动,习惯上把海面垂直方向涨 落称为潮汐,而海水在水平方向的流动称为潮流。一般正对着月亮的地方引潮力就大,而背对着月亮的海水所受 引潮力变小,又因离心力变大,海水在离心力的作用下,向背对月亮那面跑,于是也会出现涨潮。
与人类的关系
潮汐是所有海洋现象中较先引起人们注意的海水运动现象,它与人类的关系非常密切。 海港工程,航运交 通,军事活动,渔、盐、水产业,近海环境研究与污染治理,都与潮汐现象密切相关。尤其是,永不休止的海面 铅直涨落运动蕴藏着极为巨大的能量,这一能量的开发利用也引起人们的兴趣。
海洋科学导论 第七章:潮汐现象
万有引力
牛顿 Newton
牛顿潮汐静力学理论(平衡潮理论)拉普拉斯 Laplace
强迫振动
潮汐动力学理论
引潮力
为简化问题的研究.我们仅分析月球对海水的 万有引力及地球绕地月公共质心G旋转而引起的惯 性离心力共同作用引起潮汐的原因。
倘若只考虑月球的作用时,可把地球和月球视 为一个引力系统,它们相互吸引,保持系统内的平 衡。
海洋科学导论
海洋科学导论
海洋科学导论
分子过程—毛细波(表面张力波)---垂直湍流混合-----表面重力波----内波----中小尺 度的物理生物影响---内潮汐---海岸上升流----表面潮汐----旋涡和驻波----正压变化----罗斯贝波----厄尔尼诺---流域尺度变异—气候变化
潮汐现象
平衡潮
四、潮汐不等现象 月赤纬不为零,除高纬,地球上各点潮汐都为半
日潮与全日潮叠加,出现日不等现象。 月赤纬增大,日不等现象显著,最大时称为回归
潮; 月赤纬为零,地球上各点潮汐都为正规半日潮,
称为分点潮。 朔望潮,两弦潮:太阴、太阳时角差。出现半月 不等现象。 月球近地点月不等;地球近日点年不等; 月赤纬18.61年变化周期; 月球近地点有8.85年的变化周期。
V
V
V
KM r D3
(3cos2
1)
由引潮力公式得到的结论
由于天体的不断运动,引潮力具有复杂的周期性变化。 在潮汐形成过程中月球的引潮力是主要的。 水平引潮力在如图A、B、C、D特征点上水平引潮力为0,在
=45°,135°,225°,315°上达到最大值
F 3 KMr H 2 D3
3、朔望月(盈亏月)
咏月 唐诗一首 赋新月 谬氏子
什么是潮汐
什么是潮汐?
潮汐是海洋中水位周期性地上升和下降的现象,是由月球和太阳的引力作用于地球海洋水体而产生的。
潮汐是海洋中一种常见的自然现象,对海洋生态系统、渔业和航海等具有重要影响。
潮汐的形成主要受到以下几个因素的影响:
月球引力:月球对地球的引力是产生潮汐的主要因素之一。
月球引力的作用导致地球表面的海水被月球吸引,形成潮汐。
太阳引力:太阳对地球的引力也会对潮汐产生影响,尽管其影响不及月球。
在月球和太阳处于同一直线上时(即满月或新月时),太阳引力会增强月球的引力,形成春潮;而在月球和太阳形成直角时(即上弦月或下弦月时),太阳引力会削弱月球的引力,形成露潮。
地球自转:地球的自转也会对潮汐产生影响。
地球自转导致地球表面上各点的海水不断变化其位置,形成潮汐波。
根据月球和太阳的位置关系以及地球的自转等因素,潮汐一般表现为每日两次高潮和两次低潮的周期性变化。
高潮时海水上涨,低潮时海水下降。
潮汐的周期大约为12小时半,因为月球的公转周期约
为27.3天,导致每天的潮汐周期略长于24小时。
潮汐对于海洋生态、渔业、航海和沿海建设等都具有重要影响。
航海和渔业活动常常根据潮汐的变化来调整行程和作业时间。
同时,潮汐还能影响沿海地区的海岸线、滩涂、河口和海洋生态系统。
潮汐流现象
潮汐流现象全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:潮汐流现象是海洋中一种非常普遍的现象,由于地球的引力和惯性力的作用,导致海水在海岸线附近周期性地上升和下降。
这种周期性的海水运动被称为潮汐流,它对海洋生物、海岸线、海洋气候等方面都有着重要的影响。
潮汐流的周期一般为12小时42分钟,分为涨潮和落潮两个过程。
在涨潮过程中,海水会逐渐上涨,最终涨至最高潮位,这一过程被称为高潮。
而在落潮过程中,海水会逐渐下降,最终下降至最低潮位,这一过程被称为低潮。
潮汐流的高潮和低潮之间被称为中潮。
潮汐流现象的产生是由地球和月球、太阳之间的引力相互作用形成的。
地球围绕太阳公转,同时也受到月球的引力作用,月球围绕地球公转,这种相互作用引起了海水在海岸线附近的周期性运动。
由于地球和月球、太阳的相对位置不断变化,潮汐流现象也表现出了不同的特点和规律。
潮汐流现象对海洋生物有着重要的影响。
在高潮时,海水会涨至较高的潮位,这时海水中的营养物质和浮游生物会随海水流动而向海岸线靠近,为海洋生物提供了更多的食物来源。
而在低潮时,海水会下降至较低的潮位,海洋生物往往会隐藏在礁石、海草等地方躲避潮汐流的影响。
潮汐流现象的周期性运动也对海洋生物的生活习性和繁殖行为产生了影响。
潮汐流现象还对海岸线和海岸地貌有着重要的影响。
潮汐流的涨落造成了海水在海岸线附近的周期性冲击,这种冲击力对海岸线的侵蚀和沉积起着至关重要的作用。
在一些潮汐流较为强烈的地区,海岸线会呈现出复杂的形态,如礁石、海蚀洞等地貌特征。
潮汐流也对海岸线上的生态系统产生了影响,一些生物会根据潮汐流的涨落来适应和调整自己的生活习性。
潮汐流现象还对海洋气候和海洋环境起着重要的调控作用。
潮汐流的运动会导致海水中的热量和盐分的重新分布,使海水温度和盐度呈现出周期性的变化。
这种周期性的变化在一定程度上影响了海洋循环系统和气候变化。
潮汐流现象还对海水的交换和混合起着重要的作用,促进了海洋中的物质循环和生态平衡。
高一地理期末知识点潮汐
高一地理期末知识点潮汐潮汐是地球与月球之间的相互作用所产生的海洋现象。
在日常生活中,我们可以观察到海洋的潮汐现象,但了解潮汐的知识点对于高一地理学科的学习也是非常重要的。
本文将介绍高一地理期末知识点潮汐的相关内容。
潮汐的形成是由于地球和月球之间的引力作用。
地球上的海洋受到月球的引力作用,形成了潮汐。
根据地球上不同位置的海洋地形和其他地理要素的不同,潮汐的形态也有所不同。
潮汐主要通过海洋中的波动和水位的升降来体现,这种周期性的变化使得潮汐成为了一个重要的地理现象。
高一地理期末考试的知识点中,潮汐的形成机制是需要掌握的基本知识之一。
学生需要了解地球和月球之间的引力作用是潮汐形成的原理,并且能够简单地说明海洋波动和水位升降与潮汐的关系。
另外,了解不同地区的潮汐变化规律也是高一地理期末考试的内容之一。
学生需要通过实例分析来了解某些地区的潮汐形态和周期性变化。
例如,学生可以通过研究中国沿海地区的潮汐变化规律,掌握中国东海、黄海、南海等地区的潮汐情况。
此外,对于潮汐对海洋生态系统的影响,也是高一地理期末考试需要掌握的重要知识点。
学生需要了解潮汐对海洋生物的生长、繁殖和分布产生的影响。
例如,学生可以通过研究珊瑚礁生态系统与潮汐的关系,了解潮汐对于珊瑚礁生长和生态平衡的重要作用。
潮汐还与人类活动有一定关系,这也是高一地理期末考试的考点之一。
学生需要了解人类如何利用潮汐能、开展河口潮汐能发电等与潮汐相关的工程和能源利用项目。
在学习潮汐的同时,还需要了解潮汐对渔业和航运的影响等相关知识。
综上所述,高一地理期末考试的潮汐知识点包括了潮汐的形成机制、不同地区的潮汐变化规律、潮汐对海洋生态系统的影响以及与人类活动的关系等内容。
通过对这些知识点的学习和理解,不仅可以提高学生的地理素养,还可以帮助学生更好地理解和认识地球上的海洋现象,为未来的学习和应用打下坚实的基础。
希望本文所提到的潮汐知识点对于高一地理学科的学习有所帮助。
《地球概论》第二节 海洋天文潮汐
第二节 海洋天文潮汐由于日月对地球的引力作用,使地球上产生潮汐现象。
地球上的潮汐包括存在于海洋中的海洋潮汐、大气中的大气潮和岩石中的固体潮。
其中海洋潮汐是显而易见的。
一.潮汐现象及其成因(一)有关潮汐的基本概念1.潮汐:全球性海水的周期性涨落现象。
涨落:潮汐是海水的运动。
海水运动包括多方面,如洋流——水平运动;波浪——水分子的振动;潮汐——垂直运动(涨落)。
全球性:就一地来讲,潮汐是海水的垂直运动;但从广义上讲,全球潮汐现象还表现为海水大规模的水平运动——潮流。
因一地的海水水位上涨必然是别地海水流来补充。
故从全球范围看,潮汐现象既有海面的垂直升降,也有水平的流动。
周期:主要为太阴日。
2.涨潮和落潮在海水升降过程中,海面持续上升的过程为涨潮;海面持续下降的过程为落潮。
3.高潮、低潮和潮差高潮:海水由涨潮转为落潮时,水位最高,为高潮。
低潮:海水由落潮转为涨潮时,水位最低,为低潮。
潮差:高潮水位与低潮水位之差。
一般来说,在1太阴日中,有两次涨潮,两次落潮,高低潮也各有两次。
但每一次涨落并非前一次的简单重复,高潮不是同样高,低潮也不是同样低。
故潮差也有大有小。
4.大潮和小潮大潮:潮差最大时的潮汐为大潮;小潮:潮差最小时的潮汐为小潮。
(二)潮汐成因分布自转引潮力 潮汐 变形潮汐1.引潮力(1)概念实际引力F:日月对地球各质点的引力。
自然界两物体间存在万有引力。
对地球来说,影响最大的是日月两个天体的引力。
地球可看作由许多质点组成,日月对各个质点均由引力存在,我们把日月对每个质点实际存在的引力称为实际引力。
方向:指向引力天体(日、月)。
大小:与距离的平方成反比。
F=平均引力F0:日月对地心的引力。
由于各质点位置的差异,日月对地球各质点的实际引力大小、方向均不相同。
地心的受力情况(大小、方向)无疑是全球的平均状况。
故称之为平均引力。
引潮力f:各地受到的实际引力与平均引力的差值。
即 f=F-F0可通过平行四边形法则求得f的大小和方向。
为什么海洋会有潮汐
为什么海洋会有潮汐潮汐是海洋中一种周期性的水位变化现象,由于其规律和强度的变化,对于海洋生态系统和人类的活动具有重要影响。
那么,为什么海洋会有潮汐呢?这个问题涉及到引力、地球自转和海洋几何形状等多个因素。
一、引力的作用潮汐是由地球和月球、太阳之间的引力相互作用而产生的。
月球和太阳的引力通过引力作用力公式计算,它们对地球表面的水体产生引力。
由于月球比太阳距离地球更近,所以月球对地球的潮汐力大于太阳。
二、地球自转的影响地球自转对潮汐的形成也起到了重要作用。
地球自转一周相对于太阳的时间是24小时,而相对于月球的时间约为23小时56分钟。
由于地球表面上的地理特征是不均匀分布的,所以地球由于自转而产生一个惯性潮汐的系统。
这种惯性潮汐由于地球自转,随着地球自身的旋转而形成,会导致海洋中产生惯性潮波。
三、海洋几何形状的变化海洋的几何形状也会影响潮汐的形成。
由于引力的作用,当发生潮汐时,海洋表面会产生一定的偏移。
当地球上的地理条件较为对称时,潮汐相对规律。
但在地理特征复杂的地区,潮汐相对复杂,会影响到潮汐的高度和时间。
总结起来,海洋会有潮汐的原因主要是地球和月球、太阳之间的引力相互作用、地球自转以及海洋几何形状的变化。
这些因素共同作用,形成了海洋潮汐的规律和周期性变化。
在实际生活中,我们可以通过准确预测和利用潮汐来进行渔业、航海等活动,也可以通过观测潮汐的变化来研究海洋生态系统的变化和演化。
潮汐的研究可以帮助我们更好地了解地球和海洋的运动规律,提高我们对自然的认识和应对自然灾害的能力。
为什么海洋有潮汐
为什么海洋有潮汐海洋潮汐是指海洋中海水在地球引力和离心力的作用下,周期性地上升和下降的现象。
这种地球潮汐现象对于海洋生态系统、气候以及导航等方面都有重要影响。
那么,为什么海洋会有潮汐呢?下面将从引力作用角度、地球自转角度以及其他因素角度来进行解释。
1. 引力作用角度地球潮汐是由地球引力和月球引力以及太阳引力共同作用于海水上产生的。
根据牛顿万有引力定律,物体之间的吸引力与它们的质量和距离有关。
月球质量相对较小,但与地球距离比较近,因此对海洋潮汐的影响比太阳更大。
太阳也会对海洋潮汐产生一定的影响,尤其是在春、秋分时太阳和月球的引力共同作用下的春潮和秋潮。
2. 地球自转角度地球自转也是引起海洋潮汐的重要原因之一。
地球每天自转一圈,在这个过程中,地球表面上的各个地区都会接受到不同程度的惯性离心力作用。
离心力会使得海水由海平面向上产生压力,使得在离心力影响下的海水堆积,产生高潮区。
与此同时,在高潮区的周围会产生相对较低的潮汐区。
3. 其他因素角度除了引力和地球自转,还有一些其他因素也会影响海洋潮汐。
这些因素包括地形、海底地理、气候条件等。
地形和海底地理的起伏会使得海水在地理狭窄的区域内形成潮汐,如海峡和海湾等。
气候条件的影响也会改变海水的温度和盐度,进而影响海洋潮汐的形成。
例如,冷水的密度较高,容易形成高潮区。
总结起来,海洋潮汐的形成是由地球引力、地球自转以及其他因素共同作用的结果。
这种现象对于海洋生态和人类活动都具有重要影响。
了解和研究海洋潮汐的形成机制,有助于我们更好地利用海洋资源,保护海洋环境。
09-2-第五章-海流-第一节-海洋潮汐概述(更新)
§5.1 海洋潮汐概述
5.1.4、潮汐理论 3、潮汐动力理论
775年拉普拉斯提出了潮汐动力学理论,用动力学方法研究海
)概念
在引潮力作用下产生潮汐的运动过程,进而揭示与说明海洋潮
的复杂现象。
受力:在潮汐动力理论中,铅直引潮力较重力小很
多,水平引潮力才对海水运动起主要作用,同时还
作用有地转偏向力和摩擦力。
运动过程:海洋潮汐是海水在月球和太阳水平引潮
力作用下产生的一种长周期潮波运动,潮波周期为
2小时左右或24小时左右,波长达数百上千公里。
垂直方向的潮位涨落和水平方向的潮流变化是反映潮波 运动的两个主要特征,其中潮流的涨落带来了潮位的变化。 潮波运动形态有前进潮波、驻潮波、旋转潮波三种运动形 式。前进潮波和驻潮波是一种较理想状态的潮波运动,实际潮波 运动因受到地形、地转偏向力和摩擦力等的影响而往往呈现为旋 转潮波运动形式。
其潮流流速: 式中:c为潮波波速
长海峡中潮汐运动
结论:不受地球自转影响下的长海峡潮波运动表现 为潮流 u 与潮位 同步变化的前进潮波。
§5.1 海洋潮汐概述
前进潮波与完全反射的反射波 ,叠加而产生驻潮波,其潮位:
流速: 潮位和潮流存在π/2的相位差, 不是同步变化。
驻波演示
§5.1 海洋潮汐概述
§5.1 海洋潮汐概述
概念 1. 潮汐基准面 ,海图基准面 2. 潮高 ,高潮高 ,低潮高 ,潮差 影响潮差因素: 地球、月球、太阳三者间的相对 运动位置
§5.1 海洋潮汐概述
潮位高度是相对于潮汐的基准面定义的,所以潮汐基准面又 称为进行潮位测量的起始面,它一般与海图的基准面相同,起 着朝下定深度、朝上定潮高的作用。 潮高从潮汐基准面算起, 高潮面到潮汐基准面的距离 就定义为高潮高,低潮面到 潮汐基准面的距离就定义为 低潮高,相邻的高、低潮位 之差就称为潮差
涨潮和落潮的主要原因是
涨潮和落潮的主要原因海洋潮汐是指海水在天体(主要是太阳和月亮)引潮力作用下产生的周期性运动,习惯性把铅直向涨落为潮汐,水平的运动称之为潮流。
首先提一下稍微复杂一点的概念:天体引潮力。
1687年,伟大的物理学家牛顿,因为看见苹果掉在地上,提出了著名的万有引力定律。
随后,潮汐静力学理论(也称为平衡潮理论)也建立起来。
理论的主要假设是地球表面被等深的海水覆盖,海水没有惯性。
下面开始说引潮力,一般人提到引潮力,往往会把它和万有引力混为一谈,实际上,引潮力是万有引力和地球绕天体的惯性离心力的合力,为了方面解释引潮力,上张图。
以月球为例,图中蓝色部分是月球产生的万有引力,红色的是惯性离心力,而紫色的实际上就是引潮力了。
如果我们把此引潮力分解,分为铅直分量和水平分量,无论是水平还是铅直,实际上量级还是很小的,大约为重力加速度的10E-7的量级。
在铅直方向上,基本上无法与重力抗衡,可以忽略掉。
而在水平方向上的分量,可以使海水发生辐聚和辐散,从而形成海水的起伏,因此,形成海洋潮汐潮流运动的真正原动力是引潮力的水平分量。
地球上不同位置的引潮力的水平分量是不同的,见下图。
现在引潮力解释明白了,但是引潮力是如何引起海面变化的呢?以地球上的一点海水为例,在平衡潮理论下,在各个时刻,海水是在引潮力水平分量,重力和压强梯度力的平衡之下的。
因为受到引潮力的水平分量,海水为了保持平衡,海面就要相对于原静止的海面发生倾斜,如下图。
其中P是压强梯度力,是月球引潮力水平分量,g是重力。
此时,再看一下上一张图。
Z点处是引潮力水平分量的辐聚点,在南北两端是辐散点,在辐聚和辐散点的地方,海水堆积和流失最多。
再回顾一下平衡潮的假设,地球被等深海水覆盖,海水没有惯性,这时就形成了一个椭球,称为潮汐椭球。
下面说明一下月球在不同位置时的引潮力。
众所周知,月球是地球的一颗卫星,围绕着地球转动。
但是月球绕地球的转动与地球绕自身的转动是不在一个平面的,见下图。
潮汐的规律
潮汐的规律
潮汐是指海洋中的涨落规律。
潮汐并不是一个单一的现象,而是由多个因素共同造成的,其中最重要的两个因素是太阳和月亮的引力。
潮汐的变化持续数天,其规律性和变化受到了太阳和月亮的影响,受到海洋深浅、地形和气压也有影响。
潮汐受太阳和月亮的引力影响最大,由于太阳和月亮的距离变化,导致海洋的水位产生变化,造成潮汐的变化。
通常每个月的月圆月缺相继出现,月圆时潮汐较大,月缺时潮汐较小。
太阳和月亮在一个月内,会朝同一方向移动,从而形成每日两次潮汐,因此也称为半日潮。
另一方面,海洋深浅、地形和气压也会影响到潮汐的变化。
海洋深浅的变化会导致潮汐的变化,海洋越深,潮汐越大。
另外,地形也会影响潮汐的变化,当海水涌入大西洋时,会遇到狭长的海峡和贝壳环礁,此时潮汐的变化会受到影响。
而气压在一定程度上也会影响潮汐,当高气压天气压制低气压天气时,潮汐会减小。
总之,潮汐是由多种因素共同决定的,受到太阳和月亮的引力影响最大,其次是海洋深浅、地形和气压等因素。
潮汐具有规律性,每个月有两个月圆月缺相继出现,每日有两次潮汐;此外,海洋深浅、地形和气压也会影响潮汐。
因此,潮汐变化也是一个复杂的过程,受多种因素的影响。
充分了解潮汐的变化规律,有助于我们积极利用潮汐能,从而为人类获得可持续发展的技术和经济收益。
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第十二讲 海洋天文潮汐(华锐学院)
太 阴 日 的 高 潮 和 低 潮
——每朔望月两次大潮和小潮。 太阳潮和太阴潮同时存在,地球上的潮汐现象是二
者合成的结果。由于地球的自转和公转,太阳垂点以太
阳日为周期,在地球上南北回归线之间的地带向西运行。 但太阳潮远不及太阴潮,其作用主要表现在对太阴潮的 干扰。由于太阳日和太阴日是两个不等的周期,这种干 扰同月球和太阳的会合运动相关,因而以朔望月为周期。
潮汐的基本周期:每朔和望发生大潮,每逢上弦和下弦发生小潮
实际上潮汐现象不单纯是海面的垂直运动,它是一种周 期性的水平运动和垂直运动,同时,海洋潮汐不是某个海域 的特殊现象,而是一种全球性现象。因为: 海水不会突然增加,也不会突然减少,因而,有些地方 海面上升,必然会有另外一些地方海面下降;同样一些地方 海面下降,恰好说明另一地方海面在上升。这种海水的此起 彼落称潮波。 海面的升降是通过海水的流动来实现的,海水从正在落 潮的海域流向正在涨潮的海域,这样的水流叫潮流。 因此,从某地看,海洋潮汐表现为海面的垂直升降,而 从全球来看,海洋既有垂直运动,又有水平运动,所以潮汐
如大气运动状况,水流情况都会增强或削弱潮差, 且二者是非周期变化的,因此使海洋潮汐的预报工作复 杂化,需在天气预报和水情预报的基础上进行。
例如,我国的钱塘潮,就同它所处的河口位置有关。钱塘江 口与杭州湾的广阔水域毗连,呈喇叭状,阔口向外,吞纳大量海
水。杭州湾口宽度为100km,向里逐渐狭窄,至浙江澉浦,水面
由月球引潮力引起的潮汐为太阴潮。
二者的相对大小,可以用上述引潮力公式进行比较。 该公式虽不是引潮力的普遍公式,它只适用于正反垂点 (而且是近似的),不能用来比较二地的引潮力大小。 但在比较太阴潮和太阳潮的相对大小时,只需比较二者 各自垂点的引潮力的大小,而无需涉及地点因素。
潮汐现象及其形成原理解析
潮汐现象及其形成原理解析潮汐是一种自然界中普遍存在的现象,它是海洋中海平面周期性升降的现象。
对于一些沿海地区的居民来说,潮汐是他们生活和工作中不可或缺的一部分。
本文将探讨潮汐现象的原理以及其形成的主要因素。
潮汐的原理可以追溯到天体引力的作用。
早在17世纪,英国科学家牛顿就提出了通过引力作用解释潮汐现象的理论。
根据他的理论,潮汐是由太阳和月亮对地球产生的引力作用而形成的。
月球是地球上同时受到最大引力作用的天体之一。
由于月球质量较小,它的引力对地球的作用力比太阳要弱一些。
但由于月球距离地球更近,所以它的引力效应相对较大。
太阳的质量远大于地球和月球,但由于距离地球较远,所以它的引力作用相对较弱。
当地球、月球和太阳排列在同一直线上时,即满月或新月时,它们的引力相互叠加,对地球表面的海洋造成了引力的拉扯。
这种引力的拉扯效应导致海洋水面上升,形成潮汐的涨潮现象。
而当太阳和月球呈直角排列时,即上弦或下弦月时,它们的引力作用相互抵消,海洋水面下降,形成潮汐的退潮现象。
除了引力的作用,潮汐的形成还受到其他因素的影响。
其中最主要的因素是地球自转的影响。
由于地球的自转,每个地区都会经历两个潮汐周期,即大约12小时25分钟的时间间隔。
这种自转的效应是造成潮汐现象周期性发生的重要原因。
水深是另一个影响潮汐的重要因素。
在海洋中,水深对潮汐的传播速度起着关键作用。
当潮汐进入浅水区时,它们会减速并发生变形,形成浅水潮。
这种浅水潮会导致海岸附近的潮汐现象表现出与开放海域不同的特点。
地理和地形也会对潮汐的形成产生影响。
狭窄的海峡、河口和浅滩等地形会导致潮汐增大,并且产生潮汐涡流。
这些地质特征会进一步改变潮汐的行为,对沿海地区的生态系统和人类社会产生影响。
在现代科学的发展中,人们使用数学模型和观测数据来预测和解释潮汐现象。
通过收集地球、月球和太阳的运动数据,科学家们可以计算出特定地点未来潮汐水平的变化规律。
这种预测能力对于航海、渔业和沿海城市规划等领域的人们来说具有重要的实际意义。
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海洋潮汐
古代兴兵,乃有兵马未动粮草先行之说,而今我们海钓爱好者出海垂钓,也要预先做点功课。
海水自古以来都是有涨有退,海里的生物也适应了海水的这一周
而复始的运动规律,它们已经在海水的运动中形成了一种特定的生物进食习惯,那就是跟着海水的运动走,在海水的不断运动中寻找它们的美味佳肴,达到它们自身强壮与繁殖下一代的需要。
如果你作为一个初学海钓的海钓爱好者,你不熟悉这一海水的运
动规律与海中生物的关系,从中得到一些鱼类活动与进食的规律习惯,那你可能会经常得不到真正的垂钓快感,难以钓到你心目中的目标大鱼。
怎么才能中海水的运动中初步掌握一点鱼类生物的生活习性呢?
首先我们就要从海水的每天涨、退潮中去寻找初步答案,那就是海水的涨潮、退潮规律,从海水的涨、退潮规律之中去寻找最佳的垂钓时间,体验每一次的垂钓所得到的感受与钓获,具体的分析一下,从中找到一些共同点与相似点,达到事半功倍的目的。
要找到这一规律性的共同点与相似点,下面就以一天的潮起潮退来作为事例,从中你可以得到一点初步的认识,剩余的就要你在今后的垂钓实践中去慢慢的体会与总结了。
要得到每天的最佳垂钓时间,首先要能够正确的看懂潮汐表,搞清楚潮水的数据表来由。
一、如何看懂潮汐表
关于潮水数据表,它一般用坐标图来表示,它的左边和右边的数字为每天潮水的涨、退潮高度,上下为每天的时间24小时(用0-6-12-18-0来表示时间从0点到24点)。
其中左边与右边0代表所在地区的海拔高度(换算单位为米),也就是我们所在地的海拔高度,0-3.5代表潮水上涨的潮水高度。
潮水的涨、退潮高度就是按照这一数据来进行测量标注的,在潮水高于当天最底潮位时,就代表潮水已经上涨了,具体请参阅示例图1。
注:1、底潮为当日的最低潮位,上个退潮退到的最低位。
2、中潮代表当日潮水已经上涨到当日最高潮位的一半。
3、满潮代表当日潮水已经涨到最高点,不会向上再涨。
潮汐标注时间示例图(1):
二、如何知道海水流速开始加速。
潮水的上涨与下降高度是根据地球与月球的引力来进行调节的,他分15天为一个大潮周期,其中初一和十五为每月的潮水最高时段,也就是所谓的大潮,持续时间为3-4天,其它时间为中潮与小潮时段,这同月亮的月圆月缺是习习相关的,因为地球受到月球引力影响,导致了海水形成了上涨与下降(文章最后将有图解介绍)。
为此,要想在海里垂钓到鱼,首先就要掌握潮水的涨退时间变化。
详情请参阅示例图2。
注:1、死流潮,代表这一时间段潮水很小,海水基本处于无流动状态。
2、生流潮,代表潮水开始向大潮迈进,海水处于开始运动(海水流动加速状态,这个时间段的潮水上涨与退落的落差在逐渐增大。
潮汐生流开始时间示例图(2)
三、如何从潮汐表中得到最佳垂钓时间:
下面就以示例图3的潮汐表的数据为例,来分析一下我们可以得到的最佳垂钓时间,
首先我们从17号晚上24点(表上标注为0)开始计算到18号晚上24(表上时间标注为0)点止,时间共计24小时,下面把具体的垂钓时间用黄色与兰色进行分类,以便大家能够直观的进行辨别。
注:A、其中黄色标注时间适应于礁石、海岸矶钓。
B、兰色标注时间适应于鱼排筏钓、海上漂浮物上垂钓。
一)、海岸礁石矶钓:
1、第一时间段应为:18号凌晨1点开始到4点,此时为本天退潮第一时段,这时候只要你选择好垂钓位置,正确使用诱饵与垂钓方式,一般都会有不错的收获,垂钓钓点一般应从礁石旁边开始垂钓,根据潮水退潮情况逐渐向外。
2、18号早上7点到10点,此为本天第一涨潮时间段。
这时的鱼由于潮水开始上涨,流水不断冲刷海岸,礁石上的生物经过一段时间的干水,在海水的不断上涨与推动下也开始活动,紧扣礁石的吸盘也开始松脱,给鱼类进食海洋生物带来了必要的方便条件,再加上海中的小鱼经过一夜的休眠也开始出来进食,给大鱼留下了丰富的进食资源,同时也给你钓到大鱼创造了必要的条件。
不过,这一时间段由于大鱼与小鱼混杂在一起,在诱饵的采用上要采用硬质诱饵或活饵(比如用糖淹制过发
硬的虾肉等),否则诱饵在还没有到达大鱼区时就被小鱼抢食干净而无法到达大鱼藏身之处,您也无法垂钓到大鱼。
值得一提的是,这个时段的上层、中层水域,也是那些不善于夜间活动的中、上层的大鱼出来觅食的时间,给垂钓到不同鱼种创造了一定的条件,你可以考虑使用多种诱饵与多种钓法,达到垂钓到不同鱼种大鱼的目的。
3、下午18点到晚上20点,为本天第二次涨潮时间段,也就是鱼类的晚餐时间,这个时间段由于小鱼经过一天的劳累已经处于休息时间,基本上不会出来觅食,流水的运动导致了海岸礁石上的海螺等微生物发出了光亮,诱导了大鱼的光顾,这是钓鱼人最喜欢的时段,这个时间只要飘有动静,你就要小心斥候,下面的鱼绝对不是一个小家伙。
4、综上所述,我们不难看出,作为礁石上矶钓的时间,可以简单的把他分为两类(以下用示例图中用黄色标注表示)。
(注:这里讲的几分潮,是将当天的潮水总高度分成10分来计算)
A)、涨潮垂钓2、3、4、5、6、7、8分潮,
B)、潮腿垂钓2、3、4、5、6、7、分潮,
5、垂钓方法是:
A、流水急的地方钓转流位(死流位)。
B、流水缓平的地方钓生流位(即流头)。
C、流水浑的地方钓清水位。
D、流水青的地方钓浑水位。
二)、筏钓,海上漂浮物上垂钓,
1、事例图中用兰色标注指示:
2、垂钓时间应该选择在各个潮位的的转流点,既低潮的转流点、中潮转流点、峰(高)潮转流点了(请见以下示例图中用兰色的标注点)。
垂钓时间标注示例图(3):
四、潮水的涨、退时间计算:如果昨天的涨潮时间为中午12点,由于月球每天上中天球东移13度多,慨计为50分钟左右,即每天月亮上中天时刻(为1太阴日=24时50分)约推迟50分钟左右,(下中天也会发生潮水每天一般都有两次潮水)故每天涨潮的时刻也推迟50分钟左右,那么,昨天的涨潮时间为中午12点,今天涨潮时间就应为中午12点45分到13点左右。
以此类推,我们就不难算出每天潮汐的涨退潮时间了。
详情请见以下海洋潮汐走势图:
海洋潮汐走势图图解:
1、图中数字为农历。
2、长潮代表死流尾,也就是没有什么流水的意思。
3、若潮代表大死流,也就是海洋海水基本没有流动。
4、圈中标明的大潮、中潮、小潮,代表这段时间的潮水大小,可以配合上面的潮汐坐标图1-3来了解。