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大潮和小潮的形成原理

大潮和小潮的形成原理

大潮和小潮的形成原理大潮和小潮的形成原理与天体运动有关,主要是月球和太阳对地球海洋的引力作用。

具体来说,大潮和小潮的形成与以下几个因素有关:1. 月球和太阳的引力:月球对地球的引力产生的潮汐力,使得地球上的海水产生周期性的涨落。

月球是地球最近的天体,其引力对地球的影响最为显著。

太阳对地球的引力也会产生潮汐力,但其影响相对较小。

2. 地球的自转:地球自转会导致地球上的物体(包括海水)受到离心力的作用。

这会使得地球上的某些地区的海水向远离赤道的方向移动,从而形成潮汐。

地球自转产生的离心力与月球和太阳的引力相互作用,共同决定了潮汐的大小和涨落时间。

3. 月相变化:月球绕地球运行的周期约为27.3天,这个周期与月球自身的相位变化(新月、满月等)相结合,导致地球上不同位置的潮汐力发生变化。

当月球与太阳相对地球呈直线排列时(即新月或满月),月球和太阳的引力共同作用,产生最大的潮汐力,即大潮。

而当月球与太阳成直角排列时(即上弦月或下弦月),月球和太阳的引力相互抵消,产生的潮汐力较小,即小潮。

4. 地球上的地形和潮汐共振:地球上的地形会对潮汐产生影响。

例如,地球上的山脉、海峡等地貌特征会阻碍海水的流动,导致潮汐的幅度发生变化。

此外,当潮汐力与地球上的地形产生共振时,也会导致潮汐的幅度增大,形成大潮。

5. 地球的椭圆轨道:地球绕太阳的轨道呈椭圆形,而不是完美的圆形。

这意味着地球与太阳之间的距离会随着时间而变化。

当地球与太阳的距离较近时(即近地点),太阳的引力对潮汐的影响较大,产生较大的潮汐。

而当地球与太阳的距离较远时(即远地点),太阳的引力对潮汐的影响较小,产生较小的潮汐。

综上所述,大潮和小潮的形成原理与月球和太阳的引力、地球的自转、月相变化、地球上的地形和潮汐共振以及地球的椭圆轨道等因素有关。

这些因素共同作用,导致地球上的海水产生周期性的涨落,形成大潮和小潮。

大潮和小潮的周期性变化对于海洋生态系统、海洋资源利用和沿海地区的社会经济发展具有重要意义。

潮 汐

潮  汐

潮汐地球上的海水受到月球、太阳的作用会发生有规律的升降运动。

这种海水周期性涨落运动的现象称为潮汐。

与潮汐现象同时发生的还有海水周期性的水平流动,叫做潮流。

尤其在靠近沿岸的岛屿、海峡和江河入海口附近,流向流速变化更为明显。

陆军船艇主要活动在岛礁区和浅水区,与潮汐有着十分密切的关系。

为了准确掌握时机通过浅水区、进出港湾、登退陆和利用潮流航行、靠离码头等,航海人员必须熟悉潮汐的变比规律及计算方法。

第一节潮汐成因及变化规律一、潮汐形成的原因潮汐现象主要是由于地球上的海水受到月球、太阳的共同作用而产生的。

其中由于月球距地球最近,作用也就最大。

我国劳动人民在长期的生产实践中早就发现潮汐现象和月球运行的密切关系,所谓“潮之兴也,与月盛衰”,“潮之涨落,皆系于月”的说法,就是对这种关系的认识。

下面着重讨论月球引潮力的作用。

(一)月球的吸引力万有引力定律指出:宇宙间任何两个物体之间都存在着相互吸引力,吸引力的大小和这两个物体质量的乘积成正比,和它们之间的距离的平方成反比。

由于万有引力的存在,所以月球对地球表面各点的海水都有吸引力,且引力的大小因距离的不同而不同。

距离近的地方比距离远的地方要大,但引力的方向都是指向月球球心的。

(2)月球绕月,地共有重心运动的离心力①向月处③地球表③指人们月球在一个太阴月(29.5天)内绕地球公转一周。

这一运动实际上是月球球心与地球球心都绕月,地共有重心旋转,月球转大圈,地球转小圈。

地共有重心位于距地心7/10地球半径处。

当地心绕g点运动时,地心与地球上任意一点的连线,都在作平行的移动。

也就是说,除地心外,地球上其它各点,都不是绕9运动,而是绕着各自的圆心以相同的半径运动。

地球表面各点的海水在绕各自的圆心旋转时受到一种离心力的作用,这种离心力的大小各处相等,方向都平行地背向月球。

(三)潮汐的形成月球的吸引力和地心绕月、地共有重心旋转的离心力的合力称为,月破己l潮力,地球各点引潮力的大小、方向是不同的,如图4-4所示。

潮汐现象

潮汐现象

潮汐现象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。

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。

凡是到过海边的人们,都会看到海水有一种周期性的涨落现象:到了一定时间,海水推波逐澜,迅猛上涨,达到高潮;过后一些时间,上涨的海水又自行退去,留下一片沙滩,出现低潮。

如此循环重复,永不停息。

海水的这种运动现象就是潮汐。

随着人们对潮汐现象的不断观察,对潮汐现象的真正原因逐渐有了认识。

我国古代余道安在他著的《海潮图序》一书中说:“潮之涨落,海非增减,盖月之所临,则之往从之”。

哲学家王充在《论衡》中写道:“涛之起也,随月盛衰。

”指出了潮汐跟月亮有关系。

到了17世纪80年代,英国科学家牛顿发现了万有引力定律之后,提出了潮汐是由于月亮和太阳对海水的吸引力引起的假设,科学地解释了产生潮汐的原因。

[编辑本段]形成由于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化,总称潮汐。

固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐,简称固体潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,称海洋潮汐,简称海潮;大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8、12、24小时)称大气潮汐,简称气潮。

其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮。

因月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11:5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著。

地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间互有影响。

大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。

潮 汐 的 形 成

潮 汐 的 形 成

海面因为受到引潮力影响而发生的周期性涨落现象,叫做潮汐。

所谓引潮力,也就是潮汐的原动力,主要因为天体对地球上不同地点的引力差异而产生;其中以月球为最大,遥远的太阳次之(平均为月球的46%),其他天体则非常微弱。

原则上,一天升降两次;但也有一天只升降一次的地方。

海面上某点的水位上升到极致的状态,称为高潮;下降到极致的状态,称为低潮。

自低潮到高潮的变化,称为涨潮。

相反地,由高潮到低潮的变化,称为落潮。

以月球为例,地表正对和正背向月球的两处都是引潮力最大的地方,因此造成高潮现象。

由于地球不断自转的原故,通常由高潮到下一个高潮,约隔12小时25分钟,而到再下一个高潮,则约隔24小时50分钟。

这是因为地球自转的同时,月球也以同方向绕地球运行,每天在绕地轨道上前进的角度是360°/29.5天,所以地球上同一点要多花24/29.5小时(即50分钟)才能再度正对月球。

此外,每当日、月、地球三者连成一线(即朔和望)过后的一、两天,海面所受引力为日、月的总和,因而出现最高的高潮和最低的低潮,s潮差最大,这就是大潮。

而每当日、月、地球三者成直角关系(即上弦和下弦)过后的一、两天,日、月的引力互相抵消,便出现最低的高潮和最高的低潮,潮差最小,形成了小潮。

因此,一个月中会发生两次大潮和两次小潮。

这里发生的迟缓一、两天的原因,一般认为与海水相互之间及海水和海底间发生的摩擦力有关。

另一方面,月球和太阳的引潮力,除海洋外,也会使固体的地壳及气体的大气引起周期性变化,分别称为地球潮汐和大气潮汐。

(中学地理教学资源网)。

潮汐的出现是有规律的,农历初一、十五涨大潮。

此时,月球、地球和太阳三个天体差不多在同一条直线上,月球与太阳的引潮力几乎作用于同一个方向,两者的合力最大,海水就涨得最高,落得最低,即大潮。

到了初八、二十三,太阳、月球、地球三者位置形成直角,此时太阳引潮力和月球引潮力两者合力最小,这时出现两次最低的高潮和最高的低潮,称为“半日潮”,通常,地球上绝大部分地方的海水每天出现这种潮。

什么是潮汐

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。

潮汐的形成

潮汐的形成

潮汐的形成1.3 潮汐之基本概念潮汐是由於月球和太陽等天體對地球各處引力不同所引起的水位、地殼和大氣的週期性升降現象,其中以海洋潮汐最為明顯。

海面上升時稱為漲潮(flood);海面下降時稱為退潮或落潮(ebb)。

從漲潮轉為退潮時海水位達到相對最高時稱為高潮或滿潮(high water);從退潮轉為漲潮時,海水位達到相對最低時稱為低潮或干潮(low water)。

高潮或低潮時,有一段很短的時間,海面無升降現象,稱為停潮或平潮(stand)。

潮汐的週期(period of tide),即高潮至下一次高潮或低潮至下一次低潮相隔的時間,各地都不一樣,平均約為12時25分。

高潮和相臨的低潮之水位差稱為潮差(tidal range)。

潮差也有週期性,即潮差會由小變大,再由大變小。

以半日潮為例,其週期約為14.77日。

潮差相對最大時稱為大潮(spring tide);相對最小時稱為小潮(neap tide)。

每天有兩次高潮兩次低潮稱為日雙潮(double day tide)或半日潮(semidiurnal tide),兩次高潮之較高的稱為較高高潮(higher high water)或高高潮,較低的稱為較低高潮(lower high water)或低高潮,兩次低潮也可分為較高低潮(higher low water)和較低低潮(lower low water),或簡稱高低潮和低低潮。

由圖1.5的1991年農曆3月21-23日的潮汐資料為例,可看出實際的情況並不單純。

台中港的落潮潮差和漲潮潮差相差不多,基隆港的各種高低潮就有很大的不同,而高雄港在當時每天卻只有一次高潮一次低潮。

這種每天僅有一次高潮一次低潮的現象稱為日單潮(single day tide)或全日潮(diurnal tide)。

而實際的潮汐現象並不單純為半日潮或全日潮,稱為混合潮(mixed tide)。

地球的自轉地球自轉一週所需的時間稱為一日,在天文學上有恆星日、太陽日和太陰日的區別。

潮汐现象的科学原理

潮汐现象的科学原理

潮汐现象的科学原理潮汐现象是指海洋水体因月球、太阳与地球之间引力的相互作用而引起的周期性涨落现象。

它不仅对自然界造成深远影响,同时也对人类的生活和经济活动产生重要影响。

本文将从潮汐的成因、类型、周期、影响等方面详细探讨潮汐现象的科学原理。

一、潮汐的成因潮汐现象主要由天体引力引发,具体来说,包括以下几个原因:月球的引力:月球是离地球最近的大天体,其引力对地球上的水体有着显著的影响。

由于月球离地球较近,其引力会使得靠近月球的一侧海面出现升高,也就是形成了“潮涨”。

太阳的引力:尽管太阳距离地球更远,但由于其质量巨大,对地球的引力影响同样不容忽视。

太阳的位置变化会造成海洋水位的变化,尤其是在新月和满月期间,太阳和月球呈一直线时,潮汐增大,这被称为“春潮”。

地球自转:地球自转导致了相对于月球和太阳的位置变化,使得不同地点受到引力的影响出现差异。

这种差异使得海水在不同区域形成高低起伏。

地形因素:沿海地区的地形、河流口和岛屿等可能影响潮汐的实际表现,例如在狭窄入海口潮水涌动会更为明显。

当地形条件与潮汐组合时,会产生一定程度上的共振现象。

气候与气压变化:气候条件的变化也可能引起局部的潮位波动。

例如,低气压天气系统可能导致海平面升高,而强风则可能影响水面的运动。

通过这些因素,我们可以认识到潮汐是一种复杂的物理现象,其研究需要考虑多重变量及其相互作用。

二、潮汐的类型根据其产生的原因和表现形式,潮汐可以分为几种类型:半日潮:一天内有两个高潮和两个低潮,幅度相似。

通常情况下,在赤道附近及大部分热带海洋区域较为常见,受月球和太阳引力共同作用。

全日潮:一天内只出现一次高潮和一次低潮,高潮和低潮之间相隔约24小时。

全日潮多见于一些特定地区,如格林兰附近,由于特殊地形和气候条件造成。

不规则潮(混合潮):若干种不同形式的潮汐交错在一起,在时间特征和高度上存在显著差异。

这类潮汐多见于东南亚地区及其他受到大规模水体调动影响的区域。

春秋潮与尺量潮:春秋潮是指新月和满月发生时,由于日月同一方向,因此产生最大幅度高低变化。

潮汐现象的形成机制

潮汐现象的形成机制

潮汐现象的形成机制潮汐现象是地球表面海洋水体周期性升降的现象,它不仅影响着海岸生态系统,还对人类社会、航运和渔业等多方面产生着深远的影响。

潮汐的形成机制非常复杂,涉及到天体引力、地球自转和海洋水体的相互作用等多个因素。

本文将全面探讨潮汐现象的形成机制,并对其中的重要因素进行详细分析。

引力的基本原理潮汐现象的主要驱动力是天体之间的引力作用,尤其是月球和太阳对地球海洋水体的引力。

根据万有引力定律,任何两个物体之间都存在着一种吸引力。

对地球而言,月球和太阳是对其产生潮汐作用最显著的两个天体。

月球引力月球离地球较近,因此它对地球海洋水体的引力影响最大。

当月球位于地球的一侧时,其引力将把近地面的水向月球一侧拉动,从而使得这一侧的海水位明显升高,这就是我们所称的高潮。

同时,地球由于自转也会使月球对另一侧水体产生相对较弱的引力,导致远离月球的一侧海平面降低,形成低潮。

太阳引力虽然太阳的质量比月球大得多,但由于其距离地球较远,实际上对海洋的影响较小。

但在特定条件下来,太阳对潮汐现象的影响依然不可忽视。

当地球、月球和太阳排成一条直线时(即满月与新月期间),太阳与月球共同作用,会导致更为显著的潮涌现象,这称为“春潮”;而当太阳和月球成直角排列时(即第一季度与最后一个季度期间),就会出现相对弱一些的潮汐,这称为“秋潮”。

地球自转与潮汐周期除了引力外,地球自转也是导致潮汐现象的重要因素。

地球自西向东自转,同时调整了水体相对于静止点(即水面未受引力影响状态)的分布。

这种旋转影响了潮汐的周期性表现,使得一个地方每日经历两个高潮和两个低潮。

在大多数情况下,一个完整的潮汐周期约为24小时50分钟,这个时间差主要是由于月亮绕地球公转所导致。

潮汐波与波动传播海洋中的潮汐波并不是瞬时发生,而是以波动形态传播。

潮汐波以一种所谓“潮波”的形式前进,这一过程涉及到面临多种物理因素,如水体深度、地形以及天气变化等。

潮波传播速度在开阔的大洋中,潮波可以以很高的速度传播,但在近海地区,由于水深较浅以及其他障碍物的影响,这一速度会减缓。

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潮汐是怎样产生的?
到过海边的人都知道,海水有涨潮和落潮现象。

涨潮时,海水上涨,波浪滚滚,景色十分壮观;退潮时,海水悄然退去,露出一片海滩。

涨潮和落潮一般一天
有两次。

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。

我国
古书上说“大海之水,朝生为潮,夕生为汐”。

在涨潮和落潮之间有一段时间
水位处于不涨不落的状态,叫做平潮。

事出有因,是什么原因使大量的海水产生如此频繁的运动呢?
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。

随着人们对潮汐现象的不断观察,对潮汐现象的真正原因逐渐有了认识。

我国
古代余道安在他著的《海潮图序》一书中说:“潮之涨落,海非增减,盖月之
所临,则之往从之”。

哲学家王充在《论衡》中写道:“涛之起也,随月盛衰。

”指出了潮汐跟月亮有关系。

到了17世纪80年代,英国科学家牛顿发现
了万有引力定律之后,提出了潮汐是由于月亮和太阳对海水的吸引力引起的假设,科学地解释了产生潮汐的原因。

原来,海水随着地球自转也在旋转,而旋转的物体都受到一种力的作用,使它
们有离开旋转中心的倾向,这就好像旋转张开的雨伞,雨伞上水珠将要被甩出
去一样。

同时海水还要受到月球、太阳及其他天体的吸引力,因为月球离地球
最近,所以月球的吸引力较大。

这样海水在这两个力的共同作用下形成了引潮力。

由于地球、月球在不断运动,地球、月球与太阳的相对位置在发生周期性
变化,因此引潮力也在周期性变化,这就使潮汐现象周期性地发生。

一日之内,地球上除南北两极及个别地区外,各处的潮汐均有两次涨落,每次周期12小时25分,一日两次,共24小时50分,所以潮汐涨落的时间每天都要推后50分钟。

生活在海边有经验的人,大都能推算出潮汐发生的时间。

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