海水的潮汐是怎样的一种现象它是怎么产生的

潮汐力，平常是指海岸边易于观察的潮起潮落，主指~月球引力。人们把白天海水的涨落叫做潮，晚上海水的涨落叫做汐。大洋潮汐是在月球、太阳等天体引力作用下所产生的，在万有引力的作用下，月亮对地球上的海水有吸引力，人们把吸引海水涨潮的力叫引潮力。

地球表面各地离月亮的远近不一样，所以，各处海水所受的引潮力也出现差异，一般正对着月亮的地方引潮力就大，而背对着的月亮的海水所受引潮力变小，离心力变大了，海水在离心力的作用下，象背对月亮那面跑，于是也会出现长潮，由于天体是运动的，各地海水所受的引潮力不断在变化，使地球上的海水发生了时涨时落的运动，从而形成了潮汐现象。潮汐是非常守时的，它几乎和时钟一样准，月亮绕地球一周是24小时48分钟，潮汐的周期也是24小时48分钟，一昼夜之间大部分海水有一次面象月亮，一次背对月亮，海水自然有两次涨落。

我们知道潮汐现象是月亮起主导作用，但也不能忽略太阳的影响，在天体运动过程中，月亮、地球和太阳形成直角时，由于月球和太阳的引潮力，相互抵消了一部分，海面的涨落差距很小，这就是小潮，当太阳、月亮和地球处在一条直线上时，月亮引潮力和太阳的引潮力齐心合力，引潮力就大，这就是大潮，每年春分和秋分的季节，地球离太阳最近，加上月亮的力量，就形成特大潮。

古人云：“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全”，我们不说别的，只说月有阴晴圆缺，月亮每个月从月初的新月到十五的满月，再到月末的残月，一个月一个月的周而复始，一年又一年的轮回，海水里潮水也随之变化，而这种现象被称为“潮汐”，海水每天都有潮汐变化，每天潮汐变化不同而已，尤其是农历十五，十六时，这几天潮汐变化最大，每天海水有两次潮起潮落。潮汐变化，我国著名地区要数钱塘江大潮，位于杭州湾，每年都吸引来成千上万的观众；世界上潮差最大的潮汐变化，要数北美加拿大芬地湾了，最大潮差更达19米以上；南美洲的亚马逊河，每年的潮汐变化，也吸引不是观潮爱好者，由于亚马逊河，河道较宽，河床较浅，潮差没有那么波涛澎湃，但是海浪一个接一个，有些地方还能形成“潮水二回头”的壮景，让我们感受到大自然的神奇。

地球上的潮汐现象幅度最大的是发生在大气。从牛顿1687年提出大气潮汐到现在，越来越多的观测资料和认识提供了大气发生周期性涨落的事实。

在自然科学的发展史上，大气潮汐很早就被人们讨论过。关于大气潮汐的致潮理论更是林林总总，有月球引力论、太阳热辐射、共振理论、电离层中的电流驱动力（加藤进，1980）等，但都不能圆满地解释大气潮汐现象。

在地球的对流层、平流层、中层和电离层中都有大气潮汐现象，表现总是在地球的面向或背向太阳的一面出现涨潮或高潮，而中间地带出现落潮或低潮，大气潮汐的振幅在赤道带最大，向极区减小。在大气潮汐现象中，几乎觉察不到月球的影响，也没有除半日潮以外的其他衍射现象发生。

图5-12选择了黄纬等于零的黄道面，将地球的潮汐力受黄经影响的变化曲线与地球形态结合起来，使潮汐力在地球上的表现特征一目了然。

图5-12　地球受Fc作用分析

结合图3-4b，不难得出，在黄道坐标系内，南黄极和北黄极的潮汐力等于零。假如地球不自转，黄极点大气受潮汐力等于零的现象将很容易被区别开来，地球的自转使极圈上的每一点在一天之内有一次经过黄极点，其余时间里总是在做着穿切不同黄纬圈的运动，即极圈上每一点所受潮汐力都是随着地球的自转，发生着不断增加—极大—不断减小—零的往复运动。

不同的地点在不同的季节里的一天中的不同时刻，所测得的大气气压值是不同的。这是因为地球在不同季节里，各地的早半球和晚半球的时空组合不同，使各地正午正对太阳的角度不同，形成了潮汐力的黄经初始角度的出发地不同所致（见图5-13）。

图5-13　地球在不同季节里黄经初始角对应分析

以四川成都为例，成都地处北纬约30°，在一天中，随着地球的自转，成都所处的黄纬变化范围为6°33′～53°27′，即在不考虑黄经变化的影响时，黄纬的改变所导致的潮汐力的最大值在6°33′处，最小值在53°27′（参考图3-4a）。由于地球的公转，成都在一年之中黄经的初始角不断改变，导致不同天中的潮汐力最大值出现的时间不同。如春分这一天，成都当地受黄经影响的潮汐力最大值出现在傍晚18:00左右（地方时，下同）；夏至这一天，成都当地受黄经影响的潮汐力最大值出现在正午12:00左右；秋分这一天，成都当地受黄经影响的潮汐力最大值出现在早晨6:00左右；冬至这一天，成都当地受黄经影响的潮汐力最大值出现在午夜24:00左右（对照图5-13）。

既考虑黄纬的影响，又考虑黄经的影响，比较不同季节里不同时刻的潮汐力变化情况，在单位质量条件下，列表5-1：

以时间为横坐标，潮汐力大小为纵坐标，根据表5-1中数据作图，得成都地区上空一年中不同季节中，一天之内大气所受潮汐力的变化曲线如图5-14。

图5-14　成都地区上空单位质量大气受潮汐力大小相对变化曲线

图5-14是理论计算曲线，实测曲线不可能与之完全对应，这是因为统计资料采用的是北京时间，而且太阳正对时间每天都有一定的“漂移”，在分析利用实际资料时应予注意。

显然，大气潮汐能比较完美地影射本书潮汐力的作用。

表5-1　成都地区大气潮汐振幅理论计算数据

涨潮和落潮的主要原因是和月球与太阳运作有关，原理是月球和太阳对地球有引力，也就是潮汐力。

而潮汐力是一个积分力，它不是完全由引力大小决定，而是因为地球的不同部分所承受的引力大小和方向不完全相同，因此会出现力差和方向差，这两个“差”会造成潮汐力。

由于夏历是以月相变化为依据，其有一大作用是可以反映潮汐，潮汐现象是月亮起主导作用，以月相变化为依据的夏历是古时指导海事活动指南。

月球对地球海水有吸引力，地球表面各点离月球的远近不同，正对月球的地方受引力大，海水向外膨胀；而背对月球的地方海水受引力小，离心力变大，海水在离心力作用下，向背对月球的地方膨胀，也会出现涨潮。

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。

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，月亮潮比太阳潮显著。大洋底部地壳的弹性和—塑性导致潮汐形变，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。

潮汐力是由引力派生出来的一个综合力。如果你对地球进行细分，你会发现，地球不同部分会由于和月球的距离和位置不同，它们所受到的引力大小是各处不同的，引力的差异就会导致潮汐力的出现，如果你学了物理，当光滑水平面上有一个物体，它一端受到5N拉力，另一端受到2N的同方向拉力，合力是7N没错；而对于物体本身来说，它会感到有3N的力差作用在自己两端，这个力差会沿着拉力的方向有将物体拉长的趋势。而海洋就是被潮汐力拉长的形状，既然是拉长，当然是两边都出来了，所以会有两个大潮。总而言之可以这么理解，月球对地球的引力是各处不同引力的总和，而潮汐力是各处不同引力的差。-------------------------------------------------------其实只要是处于非均匀引力场中，不论是相互绕转，还是自由落体，只要体积够大，能够产生力差，就可以出现潮汐力。相互绕转本质上就是自由落体，这书本上没有说的。

潮落潮涨这四个字除了是一个成语之外，还孕育着一定的科学道理，地球的潮汐力并不是全部来自于月球的力量，太阳作用也有很大。太阳和月亮的共同作用才产生了地球的潮汐力。比如我们现在看到的钱塘江盛景，他大部分的力量都是来自太阳的力量。月球相当于地球最有利用价值的一颗卫星，影响着地球的自然规律。但是真正的幕后还是太阳，太阳才是整个太阳系的核心力量，是我们地球能够维持生命的存在。

地球上的潮汐力使由于其他的天体对地球产生引力的作用。天体的质量越大，产生的潮汐力量也就越大，月亮和太阳比较起来，它的质量实在是太小了，所以我一球上真正受到最大的引力还是来自太阳，太阳是整个太阳系当中引力最大的一颗恒星，是他真正引起了地球上的潮汐力。

钱塘江大潮是我国著名的旅游景点。我自己也是亲身感受到大自然给我们带来的盛世景象，那波涛汹涌的浪潮在一波未平，一波又起的来回涌动，真真切切的感受到了太阳对于地球上的作用和力量。大潮之外还有很多的地方都体现到了潮汐力对海水的作用。我们地球上大部分的面积都是海洋，和陆地比较起来，海洋实在是太宽广了。

潮汐力是大自然给予人类的一种宝贵财富，我们现在也利用这种力量开发出了一种循环的能源。这对于整个人类，对于我们的子孙后代都是非常有利的。虽然说太阳是引起潮汐力的真正原因，但是大部分直接作用的还是月球。太阳和月球一起引起的潮汐变化这样出现的现象还是非常少，我们也要利用好这种天然的优势资源，为人类造福。

因为潮汐力取决于引力梯度，而不是总的引力大小。

黑洞的半径只与它的质量有关，r = 2MG / c2（其中M为黑洞质量）。小质量的黑洞体积很小，所以它的事件视界附近引力梯度极大，极小的空间距离就伴随着极大的引力强度变化（因为F=GmM/r^2）。实际上，我们说奇点附近的潮汐力为无穷大，而黑洞小到一定的程度之后，它的表面在潮汐力方面与一个裸露的奇点是不相上下的。

黑洞质量越大，它的半径就越大，而它的事件视界附近引力梯度就越小。理论上人类的身体结构强度使我们无法接近一个相当于太阳质量的黑洞，但一个质量相当于整个银河系的超大质量黑洞就完全不同了。它的全部引力极其巨大，但它表面附近的引力梯度却已经温柔到足以让人类的身体完整接近。

潮汐退潮时间表如下：

如果是规则的半日潮，涨潮、落潮的时间是每12个小时为一个周期，潮水进行涨退。可运用公式“最高潮时间=农历×08”算出最高潮时间，再用公式“最低潮时间=最高潮时间+/-6”。比如农历十五或三十，涨潮时间就是12点和零点，落潮时间就是早晚的6点。

潮水时间表也称潮汐表，反映了沿海的某个地区在一定时间段内每一次的潮汐情况，是对沿海地区人民很重要的一种预报表。潮水时间表是长期的实践和观察，记录下来的一种规律。潮汐现象的产生和地球、月球之间的引力有关，海水由于月亮的相对运动给予的引力产生了落潮和涨潮的现象。

退潮原因

退潮的原因跟月球和太阳都有关，就是常听到的潮汐力，源于月球和太阳对地球有引力。潮汐力是一个积分力，并非完全由引力的大小决定，而是因为地球这么大，地球不同部分所承受的引力大小和方向并非完全相同，出现“力差”和“方向差”，就是这两个差造成潮汐力。

潮汐力的特点就是星体沿着引力方向被拉伸，垂直于引力的方向被压缩，地球上的潮汐就是这么来的。由“拉伸”这个词就能看出是两个方向的，所以地球上每天的潮汐涨落有2次。太阳引起的潮汐比月球引起的潮汐小，因为月球离地球近很多。而且由于日月两者相对位置的变化，两个潮会相互叠加，在我们3个星体成一直线的时候是高潮和高潮叠加，出现“大潮”。

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