潮汐
日期:2015-05-13

  在太阳和月球引潮力作用下,地球表面的大气圈、海水和地壳发生周期性相对运行的现象,称为潮汐。这些相对运行分别称为大气潮汐、海洋潮汐和地壳潮汐。由于地球、月球和太阳三者运行的相对位置周期性变化,潮汐的大小和涨落时间逐日不同。又因各地纬度不同和受地形、水文、气象等因素的影响,各地潮汐也有差异和各自的变化。月球距地球较近,其引潮力为太阳的2.17倍,故潮汐现象主要随月球的运行而变。 

  潮汐的分类 

  潮汐类型按周期不同,可分为日周潮、半日周潮和混合潮。在一个太阴日(约24h50min)内发生一次高潮和一次低潮的现象称为全日周潮;发生两次高潮和两次低潮的现象称为半日周潮。在半日周潮海区中,如两次高潮和低潮的潮位、涨落潮历时不等,且通常半月中有数天出现全日周潮的现象,称为混合潮。混合潮又可分为不正规日周潮和不正规半日周潮。各地潮汐的类型,可根据主要太阴日分潮与主要太阴半日分潮的平均潮高的比值来确定。? 

  潮位与潮差 

  1.潮位

  受潮汐影响周期性涨落的水位称潮位,又称潮水位,中国通常以黄海基面作为水位高程的零点。? 

  (1)平均潮位。逐时观测记录潮位的平均值。某一定时期(一日,一月,数月,一年或多年等)的平均潮位称该时期的平均海面。潮汐具有18.61年长周期的变化,因此,一般以19年的观测资料求得潮位平均值。 

  (2)平均高潮位。某一定时期内的高潮位的平均值。

  (3)平均低潮位。某一定时期内的低潮位的平均值。

  (4)最高潮位。某一定时期内的最高高潮位值。?  

  (5)最低潮位。某一定时期内的最低低潮位值。 

  (6)设计高潮位。工程设计采用的高潮位值,一般采用设计重现期相应于的高潮位值。 

  (7)设计低潮位。工程设计采用的低潮位值,一般采用设计重现期相应于的低潮位值。

  2.潮差

  在一个潮汐周期内,相邻高潮位与低潮位间的差值,又称潮幅。潮差大小受引潮力、地形和其他条件的影响,随时间及地点而不同。中国沿海潮差分布的趋势是东海沿岸最大,渤海、黄海次之,南海最小。

  (1)平均潮差。某一定时期内的潮差的平均值,是潮汐的一个重要特征值。中国东海沿岸平均潮差约5m,渤海、黄海约2m~3m,南海小于2m。

  (2)最大潮差。某一定时期内的潮差的最大值,是潮汐的一个重要工程特征值。中国著名的钱塘江河口潮汐,最大潮差近9m。世界上最大潮差发生在加拿大的芬地湾,达19.6m。 

  (3)最大可能潮差。由天文因素决定的最大可能出现的潮差。

  (4)最小潮差。某一定时期内的潮差的最小值。

      天文潮和气象潮及风暴潮 

  潮位一般由天文潮和气象潮两部分组成的。

  天文潮是地球上海洋受月球和太阳引潮力作用所产生的潮汐现象。它的高潮和低潮潮位和出现时间具有规律性,可以根据月球、太阳和地球在天体中相互运行的规律进行推算和预报。 

  气象潮是由水文气象因素(如风、气压、降水和蒸发等)所引起的天然水域中水位升降现象。除因短期气象要素突变,如风暴所产生的水位暴涨暴落(风暴潮)外,气象潮一般比天文潮小。

  风暴潮是由气压、大风等气象因素急剧变化造成的沿海海面或河口水位的异常升降现象。风暴潮是一种气象潮,由此引起的水位升高称为增水,水位降低称为减水。风暴潮可分为两类:一类是由热带气旋引起的;另一类是由温带气旋引起的。在热带气旋通过的途径中均可见到气旋引起的风暴潮。温带气旋所引起的风暴潮在沿海各地都可能发生,且主要发生在冬、春两季。这两类风暴潮的差异是:前者是水位的变化急剧,而后者水位变化较为缓慢,但持续时间较长。这是由于热带气旋较温带气旋移动得快,而且风和气压的变化也往往急剧的缘故。

      大、小潮汛 

  由于月球以一月为周期绕地球运动,随着月球、太阳和地球三者所处相对位置不同,潮汐除周日变化以外,并以一月为周期形成一月中两次大潮和两次小潮。在朔(初一)、望(十五)日,由于月球、太阳和地球运行位置处于一直线上,月球和太阳的引潮力相互叠加,此时海面升降最大,形成一月中两次最高的高潮和最低的低潮,称为大潮。在上弦日(初七或初八)与下弦日(廿二或廿三),由于月球、太阳和地球相互运行的位置,接近直角三角形,月球、太阳对地球的引潮力相互消减,此时海面升降最小,称为小潮。事实上,由于自然环境和海水运动的惯性以及海底摩阻力等的影响,大潮通常发生在朔、望日后2d~3d(习惯上称为迟后),小潮通常发生在上弦、下弦后2d~3d。习惯上把大小潮称为大小潮汛。

      感潮河段水文特性 

  河川兼受径流和潮汐动力作用的河段称感潮河段。由于潮汐具有周期性的变化,在涨潮、落潮更替阶段,流向也随之朝相反的方向改变;流速和流量亦随潮位的不同而变化,同一断面流向也很复杂,这种影响自河口沿河上溯,可传播到很远才逐渐消失。由于流量的不同,感潮影响的程度也有差异,如长江下游(鄱阳湖湖口以下)多年平均最大流量为多年平均最小流量的10倍~20倍,因此,该河段受感潮的影响,在洪水期常波及到芜湖(距河口500km),而枯水期则可延伸至大通(距河口624km)。感潮河段还可能受到风暴潮引起的增水和减水的影响。

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