潮汐形成的原因 潮汐 潮汐-基本信息,潮汐-形成原因

潮汐是地球上的海洋表面受到太阳和月球的潮汐力作用引起的涨落现象,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,古代称白天的河海涌水为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”。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。

潮汐_潮汐 -基本信息


潮汐

海水有一种周期性的涨落现象:到了一定时间,海水推波助澜,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。

潮汐(tides)是因月球和太阳对地球各处引力不同所引起的水位、地壳、大气的周期性升降现象。海洋水面发生周期性的涨落现象称为海潮,地壳相应的现象称为陆潮(又称固体潮),在大气则称为气潮。上述三种潮汐中海潮最为明显。17世纪,牛顿用引力定律科学地说明海潮是月球和太阳对海水的吸引所引起的。至于陆潮和气潮,都是相当小的,一般必须用精密仪器才能测出。

潮汐_潮汐 -形成原因


潮汐形成

潮汐由于日、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的总称。

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。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂。

潮汐_潮汐 -定义分类

根据潮汐周期又可分为以下三类:

半日潮型

一个太阳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

一个太阳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。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。

潮汐_潮汐 -咸潮介绍


潮汐咸潮,主要是由旱情引起的,一般发生在上一年冬至到次年立春清明期间,由于上游江水水量少,雨量少,使江河水位下降,由此导致沿海地区海水通过河流或其他渠道倒流到内陆区域。咸潮的影响主要表现在氯化物的含量上,按照国家有关标准,如果水的含氯度超过250毫克/升就不宜饮用。这种水质还会危害到当地的植物生存。
咸潮上溯属于沿海地区一种特有的季候性自然现象,多发于枯水季节、干旱时期。咸水上溯意味着位于江河下游的抽水口在咸潮上溯期间抽上来的不是能饮用、灌溉的淡水,而是陆地生命无法赖以生存的海水。我国的咸潮多发生在珠江口。

咸潮成因

1、降水减少
降雨比多年平均减少。降雨锐减导致江、湖、库水位急剧下降,降雨减少导致江河流量严重减少,上游少雨,源水水量减少,下游则受海水潮汐影响,形成咸潮。
2、沿江无序挖沙
非法采沙船导致河段已基本没有河沙;没有河沙河段正沿着大江大河自下溯江而上;过量滥采河沙造成河床严重下切,引发咸潮上溯。
3、海平面上升加剧咸潮蔓延
海平面上升与咸潮之间的关系引人注目。河口三角洲将遭受更为严重的洪水、风暴潮、涝灾和咸潮的袭击,面临“被淹”的危险。
4、生产和生活用水增加
随着经济急速发展,工业生产规模扩张,常住人口增长,生产和生活用水急剧增加,导致江河水流量减少,这使咸潮入侵日益严重。
咸潮危害
海水的氯化物浓度一般高于5000毫克/升,当咸潮发生时,河水中氯化物浓度从每升几毫克上升到超过250毫克。水中的盐度过高,就会对人体造成危害,老年人和患高血压、心脏病、糖尿病等病人不宜饮用。水中的盐度高还会对企业生产造成威胁,生产设备容易氧化,锅炉容易积垢。在咸潮灾害中,生产中用水量较大的化学原料及化学制品制造、金属制品、纺织服装等产业受到的冲击较大,其中一些企业不得不停产。
咸潮还会造成地下水和土壤内的盐度升高,给“鱼米之乡”的珠三角农业生产造成严重影响,危害到当地的植物生存。从广州市番禹区农村看到的情况令人触目惊心。在番禹石楼镇的一些稻田边,尽管水沟里蓄有一些水,然而田地却龟裂着。该镇因为咸潮,沟里的水咸度已达0.5%,而如果农作物“饮用”咸度超过0.4%的水,半个月后就会停止生长,甚至死掉。
水质性缺水对当地农业的影响是明显的。据统计部门统计数据显示:广州市番禹区2004年全区早稻面积计划完成6.5万亩,同比减少2.1万亩,近1/3的稻田无法下插;甘蔗面积5.2万亩,同比减少0.1万亩;常年蔬菜面积11万亩,同比减少1.8万亩。

咸潮防治

1、建立预警机制
加强对咸潮形成机理的研究,运用先进的超声波流速剖面仪等设备和技术,对咸潮实施同步的严密监测,并建立预警机制,建立协调机构,在咸潮到来之前做好防范。
2、采取调水以淡压咸
由于咸潮活动主要受潮汐活动和上游来水控制。潮汐活动可调节的余地有限,而上游径流的调节则是大有可为的。进入21世纪,抵御咸潮迫切要求水利枢纽的运作。
3、加强河道采砂管理
鉴于三角洲河段过量滥采河砂造成河床严重下切,引发咸潮上溯,有关部门应对严厉打击违法采砂行为。
4、节约用水
用水的严重浪费导致河流水位下降,加重咸潮的危害。所以,应提倡人们节约用水,提高水的利用效率,以减轻威潮的危害。

潮汐_潮汐 -计算方法

潮汐形成的原因 潮汐 潮汐-基本信息,潮汐-形成原因

潮汐据现代科学发现太阳和月球引力还可能对人体或生物体中的液体等会发生作用,形成神秘的“生物潮”和“人体潮”,有日本科学家正对此问题在作研究。中国古代有一句谚语“逃过初一,也逃不过十五”也是对这种神秘的生物潮和人体潮可能会引发人或其它生物的病情加重,或精神上的变化的生动写照。

中国人民在千百年来总结经验出来许多的算潮方法(推潮汐时刻)如八分算潮法就是其中的一例:


简明公式为:高潮时=0.8h×[农历日期-1(或16)]高潮间隙
上式可算得一天中的一个高潮时,对于正规半日潮海区,将其数值加或减12时25分(或为了计算的方便可加或减12时24分)即可得出另一个高潮时。若将其数值加或减6时12分即可得低潮出现的时刻――低潮时。

潮汐_潮汐 -开发利用


钱塘江大潮图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。
发电应用
世界各国已选定了相当数量的适宜开发潮汐能的站址。据最新的估算,有开发潜力的潮汐能量每年约200TW・h。1912年,世界上最早的潮汐发电站在德国的布斯姆建成。1966年,世界上最大容量的潮汐发电站在法国的朗斯建成。我国在1958年以来陆续在广东省的顺德和东湾、山东省的乳山、上海市的崇明等地,建立了潮汐能发电站。

世界三大著名潮汐电站简介

1.加拿大安纳波利斯潮汐电站
加拿大安纳波利斯潮汐电站坐落在芬地湾口安纳波利斯-罗亚尔。该地潮差为4.2~8.5米。电站采用全贯流水轮发电机组。全贯流式水轮机安装在水平的水流通道中,发电机转子固定在水轮机桨叶周边组成旋转体,定子安装在水轮机转轮外边,构成没有传动轴的直接耦合机组。由于发电机的尺度不受限制,可以采用最优的转子直径,得到较高的转子转动惯量,以改进电网发生意外事故的动力稳定性,较易解决通风,检查、维修也方便。这些都是优于灯泡式机组之处。全贯流机组由于其结构紧凑,可以比采用灯泡式机组,工程造价低。但其难点在能经受推力和转子飞逸时保持稳定和转子轴承的安全运行,以及转子轮缘和壳体中间的密封。该电站所采用的受力轴承是常规的水动力套筒式。密封由特殊的合成材料弯曲压贴在构件上,用水作润滑。该电站安装机组一台,额定功率为2万千瓦。转子直径7.6米,4个叶轮叶片,18个导叶,定子直径13米,设计水头5.5米,流量378米3/秒,额定转速50转/分,年发电量5000万千瓦小时。机组由对河川小型全贯流机组有经验的瑞士设计、加拿大制造。该电站利用现成控制洪水的堤坝,包括一条长225米的堆石坝,一个人工岛,和另一侧控制水量有两个闸门的建筑和一小堤道。机房设在人工岛上,由100公里外的一座水电站遥控。该电站在1984年投入运行。
2.法国朗斯潮汐电站
法国朗斯潮汐电站建于法国朗斯河口,该站址潮差最大13.4米,平均8米。单库面积最高海平面时为22平方公里,平均海平面时为12平方公里。大坝高12米,宽25米。总长度750米。坝上有公路沟通朗斯河两岸。1966年投入运行,是第一个商业化电站。该电站装机24台,每合1万千瓦,共24万千瓦。设计年平均发电量5.44亿度。机组为灯泡贯流式,转轮直径5.3米,可作六种工况运行。
除正向发电、反向发电、正向排水、反向排水外,还能正向泵水和反向泵水。各种工况的优化运行,用计算机进行控制。这种多功能机组在当时是一项重大的技术成就。大坝两端建有船闸和浅水闸门,中段设置电站厂房。这段是空腹混凝土坝,顶部做成拱形以承受水压力。全部建筑是用围堰法抽干水后进行施工的。共浇注混凝土35万米2,用了钢材1.6万吨。建设年限6年。
工程最困难和最重要的是主坝海侧围堰,朗斯工程用直径9米的钢筋混凝土圆柱形沉箱作围堰的支撑件,用钢筋混凝土迭梁截流,模型试验精确地预测工程应于何时如何施工。电站对金属部件的防腐蚀成功地采用涂料、不锈钢和阴极保护等措施。水工建筑采用几项防水处理方法:用柔性材料浇注裂缝、用胶粘水泥填塞接缝、用环氧树脂基材料作表面一般处理。
3.基斯拉雅潮汐电站
基斯拉雅潮汐电站建于摩尔曼斯克附近的基斯拉雅湾。电站成功地采用沉箱法建造堤坝和厂房。钢筋混凝土动力房沉箱长36米、宽18.3米、高15米,能容纳两台400千瓦容量的灯泡式水轮发电。机组和进出水道,重5200吨。沉箱在干船坞建造并装上一台机组,然后浮运到电站现场,沉在准备好的砂源基础上。动力房安放的垂直和水平位置偏差只有几毫米。
沉箱底部的钢片伸到其下沿以下,使底层免受波浪冲刷。由于前苏联有利于建站的坝址均位于严寒地带,不便于现场施工,促使采用这样新的厂房结构和施工方法。同样的理由,对各种材料除了防蚀防污外,还须抵抗温度应力,方法是对建筑物进行热绝缘,在混凝土上补上加强的环氧树脂板。该电站1968年投入运行。

潮汐_潮汐 -世界名潮

在我国,有闻名中外的钱塘江暴涨潮和深入内陆六百多公里的长江潮。主要是由于潮流沿着入海河流的河道溯流而上形成的。潮水涌入三角形海湾中,潮位堆高,潮差增大。当潮流涌来时,潮端陡立,水花四溅,象一道高速推进的直立水墙,形成"滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧"的壮观景象。

潮汐_潮汐 -能量利用

潮汐发电潮汐能

潮汐能是以位能的形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。在海洋中,月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋转,这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1m的深海波浪形式由东向西传播。太阳引力的作用与此相似,但是作用力小些,其周期为12小时。当太阳、月球和地球在一条直线上时,就产生大潮(springtides);当它们成直角时,就产生小潮(neaptides)。除了半日周期潮和月周期潮的变化外,地球和月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循环,其周期可以从几天到数年。同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用,月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。

能源储量

全世界潮汐能的理论蕴藏量约为3 ×109kw。中国海岸线曲折,全长约1.8×104km,沿海还有6000多个大小岛屿,组成1.4×104km的海岸线,漫长的海岸蕴藏着十分丰富的潮汐能资源。我国潮汐能的理论蕴藏量达1.1×108kw,其中浙江、福建两省蕴藏量最大,约占全国的80.9%,但这都是理论估算值,实际可利用的远小于上述数字。

发电应用


法国朗斯电站

世界各国已选定了相当数量的适宜开发潮汐能的站址。据最新的估算,有开发潜力的潮汐能量每年约200TW・h。1912年,世界上最早的潮汐发电站在德国的布斯姆建成。1966年,世界上最大容量的潮汐发电站在法国的朗斯建成。我国在1958年以来陆续在广东省的顺德和东湾、山东省的乳山、上海市的崇明等地,建立了潮汐能发电站。世界三大著名潮汐电站是加拿大安纳波利斯潮汐电站、法国朗斯潮汐电站、基斯拉雅潮汐电站。

军事利用

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。

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。

1939年,德国布置水雷,拦袭夜间进出英吉利海峡的英国舰船。德军根据精确计算潮流变化的大小及方向,确定锚雷的深度、方位,用漂雷战术取得较大战果。

1950年朝鲜战争初期,朝鲜人民军如风卷残石,长驱直入打到釜山一带。经过分析计算,美军于9月15日利用大潮高涨,穿过了平时原本狭窄、淤泥堆积的飞鱼峡水道和礁滩,出人意料地在仁川港登陆。朝鲜人民军因此被拦腰截断,前线后勤完全失去保障,腹背受敌,损失惨重,几乎陷入绝境。麦克阿瑟指挥的美军和联合国军,仅用1个月,几乎席卷朝鲜半岛,兵临鸭绿江边,取得空前胜利。

潮汐_潮汐 -扩展介绍


人体潮太阳和月球引力对地球上的水(液体)起作用如此大,对地壳的固体大陆也起作用会发生“陆潮”,“陆潮”可能会促使引发地震,所以在作地震预报时应虑月相。
太阳和月球引力对地球上的大气(气体)也会发生很大的作用,发生“大气潮”,引起大气对流和大气运动上的变化,会引起气候上的变化。(这和认为气候的变化与月亮无关的传统观点是抵触的。)故气象专家建议在作天气预报时应考虑月相。
不论什么时刻,地球面向月亮的一侧比其对面一侧更靠近月亮,其差大约是地―月间距离的7%。这就意味着,前者受到月亮的吸引力大于后者受到的吸引力。地球在这个吸引力和离心力的共同作用下,将在地―月连线上的长度加长。因此,我们能在地球的这条线的两端发现隆起的现象。
对于地球上的固态物质而言(如陆地),它在上述位置时的隆起并不明显,然而,对于聚集力低于固态物质的海水而言,隆起的程度就明显地大多了。海水若在上述位置时,两面却有隆起现象发生,其中一面朝向月亮,而另一面背向月亮。当地球自转时,地球表面上的各个点陆续地进入这个位置,而后又离开了它。
人们站在陆地上观看海面,似乎水面升高了,直至最高潮,然后又开始回落,直至最低潮。这样的起伏每天要反复两次。月亮在其轨道上运行时,伴随着地球的自转,地球上的各部位都有两次涨潮,间隔约12.5小时。
如果缺乏对万有引力的理解,是很难接受潮汐现象与月亮有关这一事实的。比如说伽利略,在多数方面,他是一个不折不扣的思想家,居然也对月亮对地球有一定的影响这一事实嗤之以鼻,他认为潮汐现象是因为地球自转时海洋的海水晃动而引起的。直到后来牛顿于1687年发现了宇宙间万有引力的存在,人们才完全弄懂潮汐现象的起因。

固体潮汐;海水推波助澜,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我们天天可见。然而,地壳每天也有规律的升降其幅度可达80cm,但是我们无法感觉到。固体潮汐能引起一系列连锁反应,导致地球每天都有上万次地震发生并且还引起地球差旋转等等。而且会导致地球的地面每天有规律地升降。
另有一种说法,称:“据现代科学发现太阳和月球引力还可能对人体或生物体中的液体等会发生作用,形成神秘的“生物潮”和“人体潮”,有日本科学家正对此问题在作研究。我国古代有一句谚语“逃过初一,也逃不过十五”也是对这种神秘的生物潮和人体潮可能会引发人或其它生物的病情加重,或精神上的变化的生动写照。”――然而并没有确切的数据表明这两者具有相关性。其起源很可能是西方幻想小说中狼人变身等传说

  

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