12.海洋天文潮汐

2005年9月6日，海宁江边，两个坐在大堤上聊天的年轻人被 突如其来的大潮吓得半死，幸亏他俩跑得快，不然后果不堪设想。
2006年农历八月初钱塘潮
2006年农历八月初钱塘潮
2009年12月23日 （初八）下午2点10分左 右，10名外来人员在海盐 和海宁交界处的钱塘江标准 海塘外的丁字坝上被海围困， 有两人获救，8人被潮水卷 走后失踪。
一、潮汐力是一种瓦解力
引潮力F=2Gmr/d3，因其与天体的距离 三次方成反比。因而当天体较远时，引潮 力很小，当距离较近时，引潮力很大。足 以把小天体撕裂，因而卫星免遭行星引潮 力破坏，离母行星的最小距离是其母行星 半径的2.44倍。称为“洛希极限”。地球 的洛希极限是15562km
二、潮汐摩擦
月球
§505 海洋潮汐的规律性
一、海洋潮汐的规律性
潮汐的基本周期 1.每太阴日有两次高潮和低潮 讨论：月垂点在地球上向什 么方向移动？
N
潮汐隆起滞后
2.每朔望月有两次大潮和小潮
逢朔望发生大潮（初一、月半） 逢上下弦发生小潮（初八、廿三）
Fra Baidu bibliotek 小潮
大潮
二、海洋潮汐的复杂性 1.每太阴日两次高潮和低潮。 2.每朔望月两次大潮和小潮。
A
差别吸引使 地球由正球体 变成长球体
§504 引潮力
一、引潮力及其分布 引潮 力是一地 所受天体 引力同全 球平均引 力的差值
引潮力及其分布 细箭头为平均引力， 黄箭头为 实际引力, 粗线箭头为引潮力。
同一方向上： 引潮力=实际引力– 平均引力。
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。
1、地球自转使地球由正球体变成扁球体。
G
F
惯性离心力
引力
地球的不同部分， 对太阳有不同的距离和 方向，因而受到太阳的 差别吸引，即不同大小 和方向的吸引，从而有 不同的降落速度。引力 大降落快；引力小，降 落慢。
太阳的引力使地球不断地从它的惯性 直线路径“落入”自己的轨道。
2.地球长球体的形成
O
姜 女 未 亡 也 千 秋 片 石 铭 贞
秦 皇 安 在 哉 万 里 长 城 筑 怨
浮 云 长 长 长 长 长 长 长 消
叁
海 水 朝 朝 朝 朝 朝 朝 朝 落
2005年的钱江潮是2002年以来最大的。9月4日到7日，正好是农历八月初一至初 四，俗话说“初三、十八看大潮”，这几天正好遇上台风“泰利”，潮水格外威
6.近日潮与远日潮 近点年周期为365.2596日.因太阳较 远.且地球近日点与远日点的差距不大. 故其只是在月球引起的各种周期性潮汐 现象上的叠加.
7.气象、水文和地貌因素的影响 与气流、海洋、海盆形状、海岸地貌 等因素有关。如钱塘湖即与喇叭口地貌 有关。 8.潮汐粘性、内摩擦力及高潮间隔
§506 潮汐作用
2、引潮力公式的导出：
按引力定律，在正反垂点单位质量物体所 ； 受引力分别为： Gm Gm f1 f2 2 (d r ) (d r ) 2
正垂点的引潮力为：
与d相比，r值是很小的。为简便起见，分 子分母均略去括号内的r，使得
2Gmr F 3 d
2Gmr F' 3 d 同理反垂点：
第十二节 海洋天文潮汐 §503 潮汐现象 一.海面的潮汐涨落 午前的海水上涨称潮，午后的海水上涨称汐。 高潮 高潮
大 潮 低潮
落潮 潮 差
涨潮
落潮
小 潮
低潮
低潮
半太阴日 半太阴日 12时25分 12时25分 潮波：海水此起彼落的运动。 潮流：海水不断从涨潮海域流向落潮海域的运动。
二.地球的潮汐变形
4.若月地平均距离增大为 768 800km（不 计因距离改变而引起周期的变化），那么，地球上 的潮汐现象将会发生怎样的改变？ ①潮汐现象比现在增强，还是减弱？ ②太阴潮与太阳潮哪个大些？大多少倍？ ③这时，潮汐涨落周期将发生怎样的变化？ ④这时，是否仍有每月二次的大潮和小潮？ 5.已知日地距离是月地距离的390倍，如果 太阳质量增大为月球质量的 59 319 000倍，那么， 太阴潮与太阳潮 是否有所不同？在那种情形下，大 潮和小潮怎样不同于目前的情况？ 6.何谓日潮不等？什么是全日潮？月球赤纬的 变化如何影响日潮不等和全日潮发生的范围？
获救人员： 黎德均，男，39岁，昭通市盐津县牛寨乡新华村。 小黎(化名，黎德均儿子)，男，12岁。 遇难人员： 陈辉英(黎德均小姨妹)，女，40岁。 黎方丛(黎德均侄女)，女，27岁。 失踪人员： 陈辉连(黎德均妻子)，女，39岁。 小黎(化名，黎德均女儿)，女，6岁。 黎方(黎德均侄子)，男，22岁。 黎方前(黎德均侄子)，男，22岁。 黄小凤(黎方前女友)，女，20岁，广东人。 罗大芳(黎德均工友)，男，41岁，四川人。
3.月球赤纬变化,形成赤道潮与回归潮
赤道潮
回归潮
4.二分潮与二至潮----太阳赤纬变化所致 (1)二分潮
（2）二至潮
5.近地潮和远地潮
月地距离变化于57-64个地球半径,近地点 太阴潮较之远地点太阴潮大39.1%.
近点月周期为27.5546日,比朔望月短2日 (29.5306日)。朔望时月球近地点潮汐就特别 大,月球在远地点时遇上方照潮,潮差就特别小.
1.潮流对海底具有摩擦作用,叫做潮 汐摩擦 2.月球的引力中心在向月半球和偏 东半球 3.月球对于地球的引力有一个向西 分量,使地球自转速度减慢.
【复习与思考】 1.什么是地球的潮汐变形？它是怎 样发生的？ 2.什么是引潮力？引力的大小与距 离的平方成反比，而引潮力的大小与天体 距离的立方成反比，这是为什么？除距离 因素外，引潮力的大小还有什么别的因素？ 3.高（低）潮到来的时刻为什么逐 日推迟？为什么逢朔望发生大潮，逢上下 弦发生小潮？
城市 食分 初亏时刻 食既时刻 食甚时刻 生光时刻 复圆时刻 环食持续时间 食甚时太阳高度 日落时间 徐州 0.91 15:34:25 16:51:47 16:55:14 16:58:40 带食而没 6分53秒 5° 17:23:07
第十二节 海洋天文潮汐
【教学目标和要求】 1.了解地球潮汐现象和地球潮汐变形。 2.了解引潮力及其分布。 3.了解海洋潮汐的周期性和复杂性。 【教学重点】 地球的潮汐变形 【教学难点】 引潮力及其分布
潮汐现象 引潮力 海洋潮汐的规律性
2009年12月31日月 偏食
2009年最后一 次月食发生在新年前 一天。此次月偏食发 生在双子座，食分很 小,在北半球的大部分 可见（图8）。食甚发 生在世界时19:23，
(北京时间1月1日3：23)，
食分将达0.0763。
2010年1月15日将发生日环食。云南、四川、贵州、重 庆、陕西、湖南、湖北、河南、安徽、山东、江苏等省 （市）的部分地区可一睹日环食风采。
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.正反垂点的引潮力最大。 引潮力方向：两头（垂点）向上， 中间向下； 潮汐隆起：向月（日）为顺潮； 背月（日）为对潮。
二、引潮力的因素
1、对地球的正反垂点而言，引潮力的因素 有三：天体质量m，天体距离d和地球半径r；
地心单位质量引力 Gm f0=-----------d2
2010年1月15日日环食各大城市时间： 地点 拉萨 西宁 昆明 西安 广州 武汉 北京 南京 上海 台北 沈阳 哈尔滨 初亏 14：53 15：17 15：12 15：25 15：31 15：31 15：32 15：36 15：39 15：42 15：37 15：36 食甚 16：34 16：46 16：46 16：51 16：54 16：54 16：52 16：56 16：57 16：57 16：39 16：13 复圆 18：00 18：02 18：07 ----------
2Gmr F 3 d
2Gmr F' d3
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， 但可以用于比较太阴潮和太阳潮的相对大小； 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（2.18：1）。东汉王充“涛 之起也，随月盛衰”。