請問潮汐是怎樣形成的?為什麼一天會有兩次

時間 2021-08-11 17:26:23

1樓:匿名使用者

潮汐的形成:月球和太陽對海洋的引潮力的作用是引起海水漲落的原因。在非慣性系下,引潮力是月球的萬有引力和與之對應的慣性,還有太陽的萬有引力和與之對應的慣性力等四種力的合力。

地球和月球看做質點,以地心為非慣性參照物,地球質點受到月球質點的萬有引力正是地球質點繞共同質心做圓周運動的向心力,而此向心力對應的慣性力與此向心力大小相等方向相反。所以地球質點受月球質點的萬有引力與這個慣性力相互抵消。

而實際上地球的體積很大,在離月球最近的地面上的物體,繞地、月共同質心做圓周運動的軌道半徑明顯小於地球質點的軌道半徑,物體所受月球的萬有引力就會大於所受對應的慣性力,這兩個力不能再抵消,其合力與物體受地球的萬有引力方向相反,使物體的重力明顯變小。

如果所說的「物體」是海水,那麼就會有漲潮發生。在離月球最遠的那部分海水同時也會有漲潮發生。發生在早晨的高潮叫潮,發生在晚上的高潮叫汐,於是就有了潮汐。

有兩次潮汐的原因:對於同一處海水,如果人正對月球的時候是漲潮,背對月球的時候則也是漲潮,這樣人每天就能看到兩次漲潮了。

2樓:飄遺忘一族

到過海邊的人都知道,海水有漲潮和落潮現象。漲潮時,海水**,波浪滾滾,景色十分壯觀;退潮時,海水悄然退去,露出一片海灘。漲潮和落潮一般一天有兩次。

海水的漲落髮生在白天叫潮,發生在夜間叫汐,所以也叫潮汐。我國古書上說「大海之水,朝生為潮,夕生為汐」。在漲潮和落潮之間有一段時間水位處於不漲不落的狀態,叫做平潮。

事出有因,是什麼原因使大量的海水產生如此頻繁的運動呢?

許多學者都**過這一問題,提出過一些假想。古希臘哲學家柏拉圖認為地球和人一樣,也要呼吸,潮汐就是地球的呼吸。他猜想這是由於地下巖穴中的振動造成的,就像人的心臟跳動一樣。

我國晉朝有人則認為,海水的定期漲落是因為有一條無比巨大的海生動物定期出入海宮而造成的。

隨著人們對潮汐現象的不斷觀察,對潮汐現象的真正原因逐漸有了認識。我國古代餘道安在他著的《海潮圖序》一書中說:「潮之漲落,海非增減,蓋月之所臨,則之往從之」。

哲學家王充在《論衡》中寫道:「濤之起也,隨月盛衰。」指出了潮汐跟月亮有關係。

到了17世紀80年代,英國科學家牛頓發現了萬有引力定律之後,提出了潮汐是由於月亮和太陽對海水的吸引力引起的假設,科學地解釋了產生潮汐的原因。

原來,海水隨著地球自轉也在旋轉,而旋轉的物體都受到一種力的作用,使它們有離開旋轉中心的傾向,這就好像旋轉張開的雨傘,雨傘上水珠將要被甩出去一樣。同時海水還要受到月球、太陽及其他天體的吸引力,因為月球離地球最近,所以月球的吸引力較大。這樣海水在這兩個力的共同作用下形成了引潮力。

由於地球、月球在不斷運動,地球、月球與太陽的相對位置在發生週期性變化,因此引潮力也在週期性變化,這就使潮汐現象週期性地發生。一日之內,地球上除南北兩極及個別地區外,各處的潮汐均有兩次漲落,每次週期12小時25分,一日兩次,共24小時50分,所以潮汐漲落的時間每天都要推後50分鐘。生活在海邊有經驗的人,大都能推算出潮汐發生的時間

3樓:匿名使用者

於日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大氣圈中分別產生的週期性的運動和變化的總稱。固體地球在日、月引潮力作用下引起的彈性—塑性形變,稱固體潮汐,簡稱固體潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面週期性的升降、漲落與進退,稱海洋潮汐,簡稱海潮;大氣各要素(如氣壓場、大氣風場、地球磁場等)受引潮力的作用而產生的週期性變化(如8、12、24小時)稱大氣潮汐,簡稱氣潮。其中由太陽引起的大氣潮汐稱太陽潮,由月球引起的稱太陰潮。

因月球距地球比太陽近,月球與太陽引潮力之比為11:5,對海洋而言,太陰潮比太陽潮顯著。地潮、海潮和氣潮的原動力都是日、月對地球各處引力不同而引起的,三者之間互有影響。

大洋底部地殼的彈性—塑性潮汐形變,會引起相應的海潮,即對海潮來說,存在著地潮效應的影響;而海潮引起的海水質量的遷移,改變著地殼所承受的負載,使地殼發生可復的變曲。氣潮在海潮之上,它作用於海面上引起其附加的振動,使海潮的變化更趨複雜。作為完整的潮汐科學,其研究物件應將地潮、海潮和氣潮作為一個統一的整體,但由於海潮現象十分明顯,且與人們的生活、經濟活動、交通運輸等關係密切,因而習慣上將潮汐(tide)一詞狹義理解為海洋潮汐。

潮汐能是以位能形態出現的海洋能,是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能。海水漲落的潮汐現象是由地球和天體運動以及它們之間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。

由於地球的旋轉,這種水位的上升以週期為12小時25分和振幅小於1m的深海波浪形式由東向西傳播。太陽引力的作用與此相似,但是作用力小些,其週期為12小時。當太陽、月球和地球在一條直線上時,就產生大潮(spring tides);當它們成直角時,就產生小潮(neap tides)。

除了半日週期潮和月週期潮的變化外,地球和月球的旋轉運動還產生許多其他的週期性迴圈,其週期可以從幾天到數年。同時地表的海水又受到地球運動離心力的作用,月球引力和離心力的合力正是引起海水漲落的引潮力。除月球、太陽外,其他天體對地球同樣會產生引潮力。

雖然太陽的質量比月球大得多,但太陽離地球的距離也比月球與地球之間的距離大得多,所以其引潮力還不到月球引潮力的一半。其他天體或因遠離地球,或因質量太小所產生的引潮力微不足道。根據平衡潮理論,如果地球完全由等深海水覆蓋,用萬有引力計算,月球所產生的最大引潮力可使海水面升高0.563m,太陽引潮力的作用為o.246m,夏威夷等大洋處觀測的潮差約1m,與平衡潮理論比較接近,近海實際的潮差卻比上述計算值大得多。

如我國杭州灣的最大潮差達8.93m,北美加拿大芬地灣最大潮差更達19.6m。這種實際與計算的差別目前尚無確切的解釋。

一般認為當海洋潮汐波衝擊大陸架和海岸線時,通過上升、收聚和共振等運動,使潮差增大。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比。或者說,與潮差的平方和水庫的面積成正比。

和水力發電相比,潮汐能的能量密度很低,相當於微水頭髮電的水平。世界上潮差的較大值約為13~15m,但一般說來,平均潮差在3m以上就有實際應用價值。

潮汐是因地而異的,不同的地區常有不同的潮汐系統,它們都是從深海潮波獲取能量,但具有各自獨特的特徵。儘管潮汐很複雜,但對任何地方的潮汐都可以進行準確預報。海洋潮汐從地球的旋轉中獲得能量,並在吸收能量過程中使地球旋轉減慢。

但是這種地球旋轉的減慢在人的一生中是幾乎覺察不出來的,而且也並不會由於潮汐能的開發利用而加快。這種能量通過淺海區和海岸區的磨擦,以1.7tw的速率消散。

只有出現大潮,能量集中時,並且在地理條件適於建造潮汐電站的地方,從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場所並不是到處都有,但世界各國已選定了相當數量的適宜開發潮汐能的站址。據最新的估算,有開發潛力的潮汐能量每年約200tw·h。

全世界潮汐能的理論蘊藏量約為3 ×109kw。我國海岸線曲折,全長約1.8×104km,沿海還有6000多個大小島嶼,組成1.

4×104km的海岸線,漫長的海岸蘊藏著十分豐富的潮汐能資源。我國潮汐能的理論蘊藏量達1.1×108kw,其中浙江、福建兩省蘊藏量最大,約佔全國的80.

9%,但這都是理論估算值,實際可利用的遠小於上述數字。

潮汐是沿海地區的一種自然現象,古代稱白天的潮汐為「潮」,晚上的稱為「汐」,合稱為「潮汐」,它的發生和太陽,月球都有關係,也和我國傳統農曆對應。在農曆每月的初一即朔點時刻處太陽和月球在地球的一側,所以就有了最大的引潮力,所以會引起「大潮」,在農曆每月的十五或十六附近,太陽和月亮在地球的兩側,太陽和月球的引潮力你推我拉也會引起「大潮」;在月相為上弦和下弦時,即農曆的初八和二十三時,太陽引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就發生了「小潮」,故農諺中有「初一十五漲大潮,初八二十三到處見海灘」之說。另外在第天也有漲潮發生,由於月球每天在天球上東移13度多,合計為50分鐘左右,即每天月亮上中天時刻(為1太陰日=24時50分)約推遲50分鐘左右,(下中天也會發生潮水每天一般都有兩次潮水)故每天漲潮的時刻也推遲50分鐘左右。

但由於,月球和太陽的運動的複雜性,大潮可能有時推遲一天或幾天,一太陰日間的高潮也往往落後於月球上中天或下中天時刻一小時或幾小時,有的地方一太陰日就發生一次潮汐。

太陽和月球引力對地球上的水(液體)起作用如此大,對地殼的固體大陸也起作用會發生「陸潮」,「陸潮」可能會促使引發**,所以在作**預報時應慮月相;

太陽和月球引力對地球上的大氣(氣體)也會發生很大的作用,發生「大氣潮」,引起大氣對流和大氣運動上的變化,會引起氣候上的變化。(這和認為氣候的變化與月亮無關的傳統觀點是牴觸的。)故氣象專家建議在作天氣預報時應考慮月相。

據現代科學發現太陽和月球引力還可能對人體或生物體中的液體等會發生作用,形成神祕的「生物潮」和「人體潮」,有日本科學家正對此問題在作研究。我國古代有一句諺語「逃過初一,也逃不過十五」也是對這種神祕的生物潮和人體潮可能會引發人或其它生物的病情加重,或精神上的變化的生動寫照。

我國勞動人民在千百年來總結經驗出來許多的算潮方法(推潮汐時刻)如八分算潮法就是其中的一例:簡明公式為:

高潮時=0.8h×[農曆日期-1(或16)]+高潮間隙

上式可算得一天中的一個高潮時,對於正規半日潮海區,將其數值加或減12時25分(或為了計算的方便可加或減12時24分)即可得出另一個高潮時。若將其數值加或減6時12分即可得低潮出現的時刻——低潮時。

4樓:我理想的彼岸

1.潮汐是怎樣形成的?

答:卡文迪許通過精確測量萬有引力常數 ,利用已測得的地球表面重力加速度 和地球半徑 「稱」出了地球質量為 。推導如下:

答:潮汐是一種世界性的海平面週期性變化的現象。牛頓發現了萬有引力定律,拉普拉斯才從數學上證明潮汐現象是由太陽和月亮(主要是月亮)的引力造成的。

受月亮和太陽這兩個萬有引力源的作用,海平面每晝夜有兩次漲落。在新月或滿月時,太陽和月球在同一方向或正相反方向施加引力,產生高潮;但在上弦或下弦時,月球的引力作用對抗太陽的引力作用,產主低潮。其週期約半月。

從一年看來,也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時,如果地球、月球和太陽幾乎在同一平面上,這時引潮力比其他各月都大,造成一年中春、秋兩次高潮。此外,潮汐與月球和太陽離地球的遠近也有關係。

月球的公轉軌道是個橢圓,大約每27.55天靠近地球和遠離地球一次,近地潮要比遠地潮大39%,當近地潮與高潮重合時,潮差特別大,若遠地潮與低潮重合時,潮差就特別小。地球圍繞太陽的公轉軌道也是橢圓,在近日點太陽引力大,潮汐強,遠日點,引力小,潮汐弱。

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