潮汐的类型

一、潮汐的类型

潮汐现象非常复杂。仅以海水涨落的高低来说，各地就很不一样。有的地方潮水几乎察觉不出，有的地方却高达几米。在我国台湾省基隆，涨潮时和落潮时的海面只差0.5米，而杭州湾的潮差竟达8.93米。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）。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。

全日潮型：一个太阴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。我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。

从各地的潮汐观测曲线可以看出，无论是涨、落潮时，还是潮高、潮差都呈现出周期性的变化，根据潮汐涨落的周期和潮差的情况，可以把潮汐大体分为如下的4种类型：

正规半日潮：在一个太阴日(约24时50分)内，有两次高潮和两次低潮，从高潮到低潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等，这类潮汐就叫做正规半日潮。

不正规半日潮：在一个朔望月中的大多数日子里，每个太阴日内一般可有两次高潮和两次低潮；但有少数日子(当月赤纬较大的时候)，第二次高潮很小，半日潮特征就不显著，这类潮汐就叫做不正规半日潮。

正规日潮：在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮，像这样的一种潮汐就叫正规日潮，或称正规全日潮。

不正规日潮：这类潮汐在一个朔望月中的大多数日子里具有日潮型的特征，但有少数日子(当月赤纬接近零的时候)则具有半日潮的特征。

凡是一天之中两个潮的潮差不等，涨潮时和落潮时也不等，这种不规则现象称为潮汐的日不等现象。高潮中比较高的一个叫高高潮，比较低的叫低高潮；低潮中比较低的叫低低潮，比较高的叫高低潮。

不论那种潮汐类型，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，届时潮水涨得不太高，落得也不太低。

二、潮汐要素

涨潮时潮位不断增高，达到一定的高度以后，潮位短时间内不涨也不退，称之为平潮，平潮的中间时刻称为高潮时。

平潮的持续时间各地有所不同，可从几分钟到几十分钟不等。平潮过后，潮位开始下降。

当潮位退到最低的时候，与平潮情况类似，也发生潮位不退不涨的现象，叫做停潮，其中间时刻为低潮时。

停潮过后潮位又开始上涨，如此周而复始地运动着。从低潮时到高潮时的时间间隔叫做涨潮时，从高潮时到低潮时的时间间隔则称为落潮时。

一般来说，在许多地方涨潮时和落潮时并不一样长。海面上涨到最高位置时的高度叫做高潮高，下

降到最低位置时的高度叫低潮高，相邻的高潮高与低潮高之差叫潮差。

三、月球引潮力

引起潮汐的原因是很复杂的，但主要是受月球和太阳“引潮力”引起的。现在我们先看看月球引潮力的两个构成因素。

第一个因素是月球的引力。万有引力定律告诉我们，宇宙中一切物体之间都是互相吸引的。月球和地球是一对天体，因此月球对地球存在着引力。在地球上不同的地方，月球的引力是方向不同、大小不等的。引力的方向指向月球中心，引力的大小因地球上各地距月球中心的距离而不同。如附图所求，在月球直射点B距月球中心最近，引力最大，A点和C点次之，B点的对蹠点D处，月球的引力最小。

月球引潮力的第二个因素是地球绕地月公共质心转动而产生的离心力。由于月球对地球有引力，地球对月球也有引力，在地月之间就构成了一个互相吸引的引力系统，并有一个公共质心，位于距地心0.73倍地球半径的地方。地球除一刻不停地进行着自转和绕日公转外，它还要绕地月公共质心转动，产生离心力。这股离心力刚好和月球对地心的吸引力大小相等，方向相反，从而使地月之间能够保持一定距离。这种情况就好象人们用强子拴信一块石头使其转动，石头受到人手对它的拉力，并在转动时产生了离心力，并与该拉力正好平衡。由于地球在绕公共质心运动时，地球上各点之间处于平动状态，所以在地球上的不同地方，这股离心力是方向相同，大小相等的。

月球引力和地球离心力是两种对立的力，两者结合起来产生的合力（矢量和），就是月球使海水发生潮汐现象的力量，称为“月球引潮力”。月球引潮力在地球不同地方各不相同。在面向月球的直射点B，引力大于离心力，两者合成的引潮力，使海水向上（向月球方向）运动，造成涨潮。在背向月球的对蹠点D，离心力大于引力，两者合成的引潮力，也使海水向上（背向月球方向）运动，也造成海水上涨现象。在A 点和C点，引力和离心力合成的引潮力向下（向地球中心），使海水向下运动，造成海水下降现象。在地球自转过程中，地球表面上任何一点，都有经过类似A、B、C、D四个位置的机会，因此在一个太阴日内常见的潮汐有两涨两落的现象。

四、潮汐静力理论

第一、等势面

从地心移动单位质量物体到某一点，克服重力和引潮力所作的功，叫做这一点的位势，位势相等的点连成的面称为等势面。图7—7为不考虑引潮力情况下的重力位势面，是一个圆球面，显然，即使地球自转，也无法使水位有铅直的涨落。考虑引潮力后，由于在地月连线上引潮力方向与重力方向相反，在

垂直于地月连线的大圆上引潮力方向与重力方向相同，因此，从引潮力的分布不难看出，考虑引潮力后

的等势面就变成像图7—8所示的椭球形，这个椭球的长轴指向月球。

第二、潮汐静力理论

由于考虑引潮力后的等势面为一椭球面，根据这一分布特点，可以导出一个研究海水在引潮力作用下产生潮汐过程的理论，即潮汐静力理论(或称平衡潮理论)。这一理论假定：(1)地球为一个圆球，其表