潮汐中的物理现象论文

潮汐是月球引力最直观而生动的演示。我们很容易懂得地球靠近月亮的一面受到引力最大，中心部位次之，而背向月亮的一面最小。这个引力差趋向于把地球挤扁和拉长。于是，向着月球的一面和背着月球的一面便同时鼓起两座水丘。由于地球的自转，这两座隔球相对的水丘追着地-月间的连线不断移动，潮汐便产生了。质量大得多的太阳由于距离遥远，起潮力只有月亮的三分之一，当日、月和地球处于同一直线时，叠加效应会使潮高出现极大值。其实作为弹性体，地球的岩石圈也有固体潮。不过形变的幅度不大，“潮峰”只有70厘米左右，平时不易被感知和觉察。还有大气圈因潮汐作用而引起的流动和压力变化，则被淹没在原因复杂、丰富多采的气象活动中了。潮汐作用对地球最深刻的影响在于，海水流动的摩擦，对海岸的冲击，岩石圈的形变，都阻碍着地球的自转，起着一对“刹车片”的作用。尽管这一力量十分微小，只会使地球的自转在10万年里减慢2秒，但我们却不得不又一次惊叹长长的“时间杠杆”撬动的结果。16亿年前，地球每昼夜只9小时，一年有800多天，6亿年前的每昼夜是20小时，一年440天。海底珊瑚虫的化石生长线留下了古代的时间刻度。遥想当年，比今天高得多的巨潮扑向海岸，地球生命从海洋摇篮登上陆地显然得力于潮汐的催发和运送。而远古月亮比今天离我们近得多。伴随着地球自转减慢，月球也遵循角动量守恒的规则，以每年3厘米的速度渐行渐远。反过来，地球在月球上引起的固体潮同样带来月球的“自转失速”。直到月亮永远将一面朝着地球才告稳定。说到引潮力也会使地球永远以一面朝向月亮，那还需要至少几十亿年时间。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，闻名于世的钱塘江大潮，就发生在秋分时节，每到涨潮时，钱塘江会掀起巨大波涛，如万马奔腾其惊险壮观，堪称天下一绝。 潮汐的变化直接影响着人们的生活，象军事、远洋航海、海上捕鱼、海水养殖，海洋工程及沿岸各类生产活动都受潮汐的影响，为了掌握潮汐的规律，对潮汐的研究从来没有停止过，在我国沿海分布着许许多多大大小小的海洋站，这些海洋站随时记录着当地潮汐的情况，潮位的变化，并且，将这些信息及时准确地传达到国家海洋信息中心，海洋信息的专家们根据这些信息进行分析、计算，并制作出我国及世界各地主要港口潮汐时刻表，做到三年早知道，供各类产生部门使用。 潮汐中还蕴藏着巨大能量，潮汐发电就是靠潮汐的落差来实现的，目前，我国建成了十多座潮汐电站，1980年建成的江厦潮汐电站，每年可发电10700万度，由于潮汐电站既不浪费能源，也不污染环境，因而，给人们带来无限光明和利益。

在海边生活过的朋友或许经历过，白天的海边的礁石都露在岸边，可到了傍晚的时候，海水就涨了起来，把礁石全部掩盖了，对于这种强烈的对比，可能很多朋友就有些疑惑了。是什么力量使海水在短短的几个小时之内发生这种变化呢？或许很多人只是知道潮汐这种现象，但对于其中的原理并不了解，那么我们就来揭开潮汐现象的神秘面纱。

潮汐现象的原理

地球表面 71% 的面积都是被海洋覆盖，其中有一半的海水深度在 3000 米以上。看似平静的大海，实际上在暗潮涌动。人们通过长时间的观察发现，海水每天都在做有规律的涨落，而涨落的时间和高度呈周期性的变化，人们将海水的这种垂直涨落叫做潮汐。其中海水白天涨落叫做“潮”，夜晚的涨落叫做“汐”，全称潮汐。

潮汐产生的一个最主要的原因其实就是万有引力， 潮汐现象是一种复杂的物理现象，主要是由于地球、月球、太阳的相对地理位置不断变化，以及地球受到太阳和月球的引力的合力不断变化，以及地球的自转而产生的。潮汐有规律运动表现在：由于地球自转，当海平面面向月球的时候，因为海水是流动态的，海水受到月球以及太阳的引力，便会朝着引力方向流动聚集凸起，就会产生涨潮，当海平面背向月球的时候就产生退潮，地球自转一圈为一天，所以每天都会发生一次潮涨潮落，这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅将近1米的深海波浪形式由东向西传播。波浪的振幅受月球与太阳的合力的影响，由于月球每月会围绕着地球转动一圈，当月球、太阳都在地球一侧且呈一条直线时，月球与太阳的合力最大，潮汐的水位上涨最高，所以每个月会产生两次大潮，一般出现农历的初一、十五附近。

对地球具有较大引力作用的星球除了太阳就是月亮了，这两颗星球的协同作用，形成了地球上海水有规律的运动。 根据牛顿的万有引力定律表明：引力的大小与两个物体的乘积呈正比，与两个物体的距离成反比。虽然太阳的质量很大，但月球距离地球相对太阳距离地球更近，经过科学的运算表明，月球对潮汐的作用力是太阳的作用力的两倍，月球所产生的最大引潮力可以使海平面上升 米，太阳的引潮力则可以使海平面上升 米，但潮汐振幅的大小还受到很多因素的影响，比如气压、地球磁场等的变化，地球岩石圈的变化等都会对潮汐产生重要的影响，所以实际上我们看到的潮差比这个计算值要大很多。因此，朋友在晚上在海边玩的时候可需要注意，在那个时间段，海水涨潮的速度可是很快的，就有不少小伙伴在海边因为没有注意而被困在礁石上不能上岸呢。

潮汐能的利用

潮汐能的主要利用方式就是潮汐发电，一般来说，利用潮汐发电需要满足三个条件：潮差必须大，至少要有几米；海岸地形必须能储存大量的海水，并能建设堤坝和工厂；最后，能建设潮汐能电站的地方还必须地基稳定，地震烈度要小等。所以潮汐发电站一般都建立在海湾入口或河口，在这些地方筑堤建成水库，在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用潮汐电站才能从潮汐中提取能量转化成稳定的电能。所以，虽说潮汐能量巨大，但是要建造潮汐电站可不是轻而易举的，只有在出现大潮、能量集中时，才能从潮汐中提取能量，而且世界上海岸线虽然很长，但是适宜开发潮汐能的站址却不是很多。

海洋为什么会出现潮涨潮落，这种潮汐现象是怎样形成的

形成原因月球引力和太阳引力的合力是引起海水涨落的引潮力。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。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—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。 潮汐是因地而异的，不同的地区常有不同的潮汐系统，它们都是从深海潮波获取能量，但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂，但对任何地方的潮汐都可以进行准确预报。海洋潮汐从地球的旋转中获得能量，并在吸收能量过程中使地球旋转减慢。但是这种地球旋转的减慢在人的一生中是几乎觉察不出来的，而且也并不会由于潮汐能的开发利用而加快。这种能量通过浅海区和海岸区的磨擦，以()的速率消散。只有出现大潮，能量集中时，并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方，从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有，但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。

潮汐是怎么产生的？真相竟是这样！真是长见识了

地球上的潮汐现象多数是由月亮引起的（太阳的作用稍小一点），潮汐的秘密是这样的：由于月亮绕着地球旋转，地球上的海洋受到月球的引力牵引作用，面对月亮的那一面就出现高潮，这恐怕人人都知道。而与此同时，地球上远离月球的另一面也出现另一个高潮，这是因为月球对地球本身的引力牵引作用大于对其水体的作用，从而使另一面的海水向外“鼓”而造成的。 在满月和新月时，太阳、月亮和地球都在一条线上，这时形成的潮异乎寻常的大，我们称之为朔望大潮。而当月亮在最初的和最后的1/4月牙时，较小的小潮就形成了。月球以天的周期环绕地球的轨道并不是一个规则的圆形，当月亮到达离地球最近处时，朔望大潮就比平时还要大，这时的大潮被称为近地点朔望大潮。