南开大学海洋与人类文明作业3

海洋与人类文明作业
姓名：王斯羽
第一题：论述三种海水运动形式（海流、波浪、潮汐）对人类的影响。

海流的影响：
海洋环流是连续的，它把世界大洋联系在一起，使世界大洋的各种水文、化学要素及热盐状况得以保持长期稳定。

1）气候：海洋对人类的影响是多方面的，在对气候的作用中，海流是最活跃的因素。

它调节了地球表面能量的分布，与大气环流的共同作用，稳定了各个地区之间的温差，如果没有它的输送作用，热带地区的温度要比现在高10度，极地地区要低20度。

海流可以改变全球热量的稳定，带来温差。

暖流起到增温的作用，如北大西洋暖流给欧洲本部带来丰富降水，使温带海洋性气候一直延伸至高纬度地区。

寒流起到降温减湿的作用，如加那利寒流使得北非西海岸干燥而使撒哈拉沙漠延伸至海边。

比如，厄尔尼诺现象，使得全球的气候异常，就是由于海流的影响。

海流对延安地区的降水和自然景观也有明显影响，寒流经过的大陆为荒漠，比如澳大利亚，而澳大利亚的东海岸，出现了森林景观。

2）生物：海洋生物的分布与海水的温度盐度和理化性质有关，海流通过影响海水的理化性质影响到海洋生物的分布，比如形成的海洋渔场。

寒暖流交汇处形成大渔场，如北海道渔场（日本暖流和千岛寒流交汇），补给流营养物质上浮也会形成渔场，如秘鲁渔场。

海流还对鱼类的回游和繁殖有作用，利于鱼类的繁殖。

3）航运：海流除了影响航速之外，还会改变航向。

4）军事：军事方面，日本偷袭珍珠港时正是借着北太平洋暖流带上升的水汽，而避免被美军提前发现。

二战中通过直布罗陀海峡的时候，德国潜艇利用海流的力量躲过了英国人。

海浪的影响：
1）形成了多彩的地貌：
如：海蚀地貌（基岩海岸）海蚀崖，海蚀穴,海蚀洞,海蚀窗,海蚀拱桥,海蚀柱,海蚀平台,海积阶地;海积地貌:泥沙横向运动,水下堆积阶地水下沙坝离岸堤、泻湖海滩、沿岸堤;泥沙纵向运动充填式海滩（海湾）沙嘴（含拦湾坝）连岛沙坝
2）海浪发电：最近，葡萄牙海域装置了一套海浪发电系统-Pelamis（借用希腊语中的“海蛇”）。

我们有望利用这种装置进行海浪发电。

3）对海上航行：海浪对舰船的影响是比较明显的，海浪能使舰艇摇摆，难以保持航向，影响编队航行和作战。

大涌又会使在浅水区活动的舰艇抵触搁浅使受损舰艇加剧倾斜进水、加速其沉没。

所以海浪是影响舰艇航行的最重要的自然现象，万万不可掉以轻心。

综合分析，海浪可以对舰艇产生如下影响：海浪增加舰船航行阻力，降低航速。

当舰船航行方向与波浪方向平行时，舰船将产生纵摇。

当舰船航行方向与波浪方向垂直时，舰船将产生横摇。

舰船摆动的大小除与波高的大小有关外，还与波浪的形状有关。

舰船摇摆，不仅影响舰船自身的安全，还会使舰员晕船呕吐，难以安眠，直接削弱人员战斗力。

在风大浪急的情况下，舰船武器也难以发挥作用。

4）军事：海浪对雷达和各种信号观测有影响，海浪对潜艇活动区域，海浪对潜艇隐蔽性，海浪对潜艇武器都有影响。

海浪对登陆作战，对封锁战役，对反潜作战也有重大影响。

我们可以通过研究海浪发展军事。

5）海浪灾难：海啸等灾难性的海浪对人类有重大的影响。

灾害性海浪在海上主要给航海、海上施工、渔业捕捞和海上军事活动等带来灾害。

例如灾害性海浪在海上会引起船舶横摇、纵摇和垂直运动。

横摇的最大危险在于船舶自由摇摆周期与波浪周期相近时，会出现共振现象，使船舶倾覆。

剧烈的纵摇使螺旋浆露出水面，使机器工作不正常而引起失控。

海啸带来
的人类生命财产的损失也不容忽视。

潮汐：
潮汐是由于日月引潮力的作用，使地球上的海水产生周期性的涨落现象。

它不仅可发电、捕鱼、产盐及发展航运、海洋生物养殖，而且对于很多军事行动有重要影响。

历史上就有许多成功利用潮汐规律而取胜的战例。

1）发电应用：如加拿大安纳波利斯潮汐电站
2）军事：战役的利用，比如1661年4月21日，郑成功率领两万五千将士从金门岛出发，到达澎湖列岛，进入台湾攻打赤嵌城。

郑成功的大军舍弃港阔水深、进出方便、但岸上有重兵把守的大港水道，而选择了鹿耳门水道。

鹿耳门水道水浅礁多，航道不仅狭窄且有荷军凿沉的破船堵塞，所以荷军此处设防薄弱。

郑成功率领军队乘着涨潮航道变宽且深时，攻其不备，顺流迅速通过鹿耳门，在禾寮港登陆，直奔赤嵌城，一举登陆成功。

3）航运：潮汐涨落对海洋航运事业至为重要。

世界上许多浅水港口，诸如我国的上海，英国的伦敦和德国的汉堡等，在很大程度上都是依赖潮汐而存在的。

巨型的远洋航轮，只有利用涨潮时的较高水位，才能进出海港。

倘若月球一旦停止对地球的引潮作用，那么，这些海港将减低或丧失他们在海运上的地位。

4）水产养殖：人们利用潮汐现象，张网捕鱼，引水晒盐，利用广阔的海涂，发展水产养殖事业。

第二题：用潮汐静力学理论解释潮汐的形成。

假设地球表面都被海洋所覆盖，而且海面在任何时刻都能够保持与重力和引潮力的合力处处垂直。

这种理想化了的海洋潮汐，称为平衡潮，地球为一个圆球，表面被等深海水覆盖；海水没有粘质性、没有惯性；海水不受地转偏向力、摩擦力的作用。

考虑引潮力后的海面变成了椭球形。

由于地球的自转，地球的表面相对于椭球形的海面运动，这就造成了地球表面上的固定点发生周期性的涨落而形成潮汐。

由
（太阳平衡潮的类似公式）
推导得潮汐类型与纬度密切相关。

赤道－半日潮，两极－全日潮
根据公式：
推导高度
出现了潮汐的不等现象1）日不等现象（月球的影响）半日周期与日周期2）半月不等现象（月＋日的影响）朔望大潮和两弦小潮3）月不等现象（地－月椭圆轨道）月球近地点的月变化4）年不等现象（地－日椭圆轨道）地球近日点年变化5）多年不等现象（多年周期）月赤纬18.61年的变化周期，月球近地点8.85年的变化周期。