大海漲潮退潮是最常見的現(xiàn)象之一。大海在漲潮的時候,大量海水不斷地涌向岸邊。最后卻伴隨著退潮現(xiàn)象,這些水又“憑空消失”了。
大海漲潮的水到底從哪兒來?又從何處悄無聲息地消失的?
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我相信住在海邊的人,對于大海的漲潮退潮一定并不陌生,這是一種海水周期性的漲落現(xiàn)象,我們也稱這種現(xiàn)象叫做“潮汐”。
海洋的潮汐通常的表現(xiàn)形式,是在鉛直方向表現(xiàn)為潮位的上升和下降,在水平方向表現(xiàn)的是潮流的漲落。
在我國古代的時候,其實就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有這種現(xiàn)象存在了。那時候的人們把白天河海上漲的水叫做“潮”,將晚上的這一現(xiàn)象叫做“汐”,這便也就有了“潮汐”這么一說。
那海洋潮汐的漲落現(xiàn)象到底是如何形成的呢?
我們都知道,每天晚上一抬頭就能看到的月亮其實和地球有互相吸引力的,月球在我們的印象中是一顆最熟悉不過的星體之一。
對于宇宙中的浩瀚星河,我們最先認識的就是月球和太陽。雖然這兩個星體通常都是綜合到一起說的,但是她們在宇宙中扮演的角色卻是有著天壤之別。
太陽作為銀河系中的一顆恒星,每天將耀眼的光芒灑向地球的每一片土地上,但她卻是地球旋轉的中心點。
然而月球對于銀河系而言,只不過就是太陽系中的一顆行星衛(wèi)星,沒有光亮的月球,每天也就只能發(fā)射太陽的光芒,讓生活在地球上的我們看到她的存在。
但這小小的一顆月球并不是真的就一無是處,她其實和我們的生活也有不可斷聯(lián)的關系。像是今天提到的“潮汐”現(xiàn)象,就與她息息相關。
月球就像是一塊超級巨大的“吸鐵石”,一直不斷地吸引著我們地球上的海水,將海水向著月亮的方向吸引。
但是我們的地球,每天也會因為受到了太陽引力的吸引在進行著自轉運動,自轉產(chǎn)生的離心力使海水也受到了影響。
就比如說如果我們面對月亮的位置,離著月亮比較近的海水,經(jīng)受的月亮吸引力要比離心力大一些,這就會使海水不停的涌向月亮的方向。
而背對著月亮的海水則是恰恰相反的,她經(jīng)受的吸引力要比離心力小一些,就使得海水的中間部分出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象,此時的海平面就成了一個類似于雞蛋殼的形狀。
但由于我們地球的自轉現(xiàn)象,海平面的各個地方的高低度也在不停地發(fā)生著改變,這樣一來就形成了潮汐。
但是受到引力不斷上漲又相繼退去的海水,并不是說在海水的總體積上增加了水量,而是因為一邊的海水受到月球引力大,發(fā)生海水上漲趨勢的時候,另一半的海水就會退潮。
這就像是拔河一樣,你松我緊、你緊我松。
因為受到月球、太陽和地球三者的位置不停變化的原因,大海發(fā)生的潮汐變化,每天也是不同的。
這種變化不僅僅是三顆星體之間的距離有變化,還有一個就是她們三個本來就不是在一個平面上的,這就導致了月球和太陽,對地球的引潮力產(chǎn)生了波動,同時這也是潮汐周期性和分類的重要依據(jù)。
通常來說潮汐主要是分成四個類型,分別是完全全日潮、完全半日潮、不完全全日潮和不完全半日潮。我們一一來介紹一下。
半日潮指的是海水漲落時的周期為半天,可以理解為一天之內出現(xiàn)了兩次漲潮現(xiàn)象和兩次落潮現(xiàn)象。
而全日潮就是一天的周期了,應該說是海水在一天之內經(jīng)歷了一次漲潮和兩次落潮,而完全和不完全又如何解釋呢?
完全是指漲潮時所能達到的高度符合完全的標準,而不完全就是與之相反的。
我們一直說她是一種具有周期性的海水現(xiàn)象,那她的周期性到底是怎么計算的呢?
眾所周知,為了讓我們更加了解地球,就將地球表面劃分成了不同的緯度和經(jīng)度。在這些不同緯度中所產(chǎn)生的的潮汐周期也是不同的。
在我國北方地區(qū)就有這么一種估算漲潮的方法。
針對某一天的漲潮來計算的話,基于前一天發(fā)生漲潮的時間,再往后推延兩個小時,就是這一天的漲潮來臨時間了。
其中海水的漲潮退潮,差不多是十五天能夠輪回一次。但是如果要準確的計算到小時分鐘秒的話,還是需要復雜的計算方法的。
除了海洋的潮汐有周期性之外,就連潮水漲落的次數(shù)、時刻、持續(xù)時間也會有所不同。潮水的漲落類型差不多可以分成三類:半日潮型、全日潮型、混合潮型。
半日潮型就是在一個太陰日之內一共出現(xiàn)了兩次高潮兩次低潮,前一次的漲潮落潮和后一次的漲潮落潮,產(chǎn)生的潮高差距差不多。而且在整個海水漲潮落潮的過程中所持續(xù)的時間也幾乎一樣。
對于她的辨別可以通過特征值判斷,她的第一類特征值小于0.25,或者是第二類特征值小于0.5。其中最明顯的幾個地方就是我國的渤海、東海、黃海等地區(qū)的潮汐。
而全日潮型則是說在一個太陰日之內只發(fā)生了一次漲潮現(xiàn)象和一次落潮現(xiàn)象,但是其中有幾天的潮差比較小,而且還會伴隨著出現(xiàn)半日潮的現(xiàn)象。
她的第一類特征值大于30,或者是第二類特征值大于4。像是我國的北海、北黎和潿洲島等地區(qū)的潮汐。
混合潮型卻對于前兩種來說就不太相同了,她又可以細分為混合的不正規(guī)半日潮和混合的不正規(guī)全日潮。
不正規(guī)半日潮的第一類特征值為0.25到1.5,第二類特征值是0.5到2。大多數(shù)都會在我國臺灣省的馬公和安平等地區(qū)出現(xiàn)。
而不規(guī)則全日潮的第一類特征值是1.5到30,第二類特征值達到2到4。這一類型的潮汐大多都分布在我國廣東省的榆林、碣石灣和陵水灣等地區(qū)。
混合型潮汐指的是一個月之內的某一些時間出現(xiàn)了兩次漲潮現(xiàn)象和兩次低潮現(xiàn)象,但是這兩次的漲潮和落潮所產(chǎn)生的潮高度差比較大,整個漲潮落潮的過程所經(jīng)歷時間也不均勻。
而且刨去兩次漲潮落潮的這些天數(shù)其他的日子里,海水每天就只有一次漲潮和落潮的顯現(xiàn)
就像是我國的榆林港地區(qū),那里差不多是十五天出現(xiàn)一次全日潮。
但在其他的天數(shù)里,大多數(shù)都并不是規(guī)則的半日潮,產(chǎn)生的潮差也比較大一些。
海水潮汐的漲落對于我們人類來說,也是有著千絲萬縷的聯(lián)系。像是船只航行、農業(yè)、漁業(yè)、鹽業(yè)、大地測量、環(huán)境保護等等都需要熟練地掌握漲落潮的規(guī)律,使得我們能夠更好的利用她。
對于潮汐的利用那就是潮汐能了,潮汐能這個詞大家應該都不陌生,她是通過位能形態(tài)出現(xiàn)的一種海洋能,也就是一種在海水漲潮和落潮的時候所形成的水的勢能,也是現(xiàn)如今世界各國不斷開發(fā)利用的一種新型清潔能源。
從理論上來說潮汐能在全世界就有差不多3×109千瓦,就單從我國來說的話,我國的海岸線相對于來說比較曲折,全長差不多能有1.8×104千米,再加上六千多個大小不均的島嶼。
這其中蘊藏著的潮汐能,理論上就能夠達到1.1×108千瓦了。其中我國浙江和福建這兩個省的潮汐能蘊藏量是最大的,差不多可以占據(jù)全國的百分之八十點九。
當然這只是理論上的結算,在實際的利用率上可能達不到這個高度。
如果說潮汐能帶給我們的只有好的一面,那可能是對她的一種片面理解,潮汐能對地球的所產(chǎn)生的影響,遠遠超過了我們的想象。
在地球、月球和太陽的不斷吸引下,潮汐能所呈現(xiàn)的引力效應也會施加在地球上面,這種不同力道的沖擊,讓地球內部像擠皮球一樣發(fā)生一些異常現(xiàn)象。
隨著潮汐引力周而復始的疊加和減弱,不僅能夠使海洋產(chǎn)生潮起潮落的現(xiàn)象,使很多海洋生物隨著面臨擱淺的問題,而且也非常容易影響到地球里面的熔巖,從而產(chǎn)生熔巖潮汐的現(xiàn)象。
在我國木衛(wèi)2衛(wèi)星上,就曾探索到一次月球潮汐,強大的擠壓力使冰層下面的液態(tài)水形成了冰火山噴發(fā)。
潮汐所積累的能量并不是只蓄力而不爆發(fā),而是在地殼最薄弱的地方進行釋放。并且大多數(shù)的時候,潮汐這種能量的釋放在各個大板塊的結合位置。
也就是說如果能量積累到一定的程度,在充分釋放爆發(fā)的時候,也極有可能會發(fā)生地震這種自然災害。
與此同時,熔巖也會伴隨著這個強大的力量頂出地面,從而形成了火山噴發(fā)。
噴發(fā)而出的熔巖就會向著能量釋放的地方運動,產(chǎn)生一種亞平衡狀態(tài),或者可以說是一種臨時平衡的狀態(tài),再次安靜的等待潮汐力下一次臨界點的到來。
總而言之面對廣袤無垠的大海,人們還有很多需要探索的地方。從古至今,海洋的神秘面紗還沒有全部揭開,這個占據(jù)了地球表面百分之七十的水域里面到底還埋藏著多少秘密?還需要進一步的研究發(fā)現(xiàn)。
潮汐能源的合理利用是大自然對我們一種給予,也是對保護自然的一種警示。她的弊端我們能夠做的就是防范于未然。
為了我們的美好未來,我們不僅要了解海洋更要保護海洋。
好了,今天的分享就到這里了,我們下次再見。