第三节 潮汐

　　一、潮汐及其类型

　　在海边，每天都可以看到海水的涨退。到了一定时候，海水退下去，露出了大片海滩，人们拣拾着贝类和海藻；过了一定时候，海水慢慢上涨，又淹没了海滩。这种涨退具有非常明显的规律，有的地方一天涨退一次，有的地方一天涨退两次。海水这种周期性的涨退现象称为潮汐，它包括海面周期性的垂直涨退和海水周期性的水平流动。习惯上将前者称潮汐，后者称为潮流。

　　（一）潮汐基本要素

　　描述潮汐运动的一些术语，称为潮汐要素。

　　在潮汐涨落的每一周期内，当水位上涨到最高位置时，叫高潮或满潮；当水位下降到最低位置时，叫低潮或干潮。从低潮到高潮过程中，水位逐渐上升，叫涨潮；从高潮到低潮过程中，水位逐渐下降，叫落潮。当潮汐达到高潮或低潮的时候，海面在一段时间内既不上升也不下降，分别叫平潮和停潮。平潮的中间时刻，叫高潮时；停潮的中间时刻，叫低潮时，相邻的高潮与低潮的水位差，叫潮差。由月球的上中天时刻到其后的第一个高潮时和低潮时，分别叫高潮间隙和低潮间隙，两者合称为月潮间隙。

　　（二）潮汐类型

　　潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周期来说，可分为4种类型：

　　1.半日潮 在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和两次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨落潮时也几乎相等，这样的潮汐称为半日潮。

　　2.全日潮 半个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。其中北部湾是世界上最典型的全日湖海区之一。

　　3.不正规半日潮 在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差不等，涨潮时和落潮时也不等。

　　4.不正规全日潮 在半个月内，较多天数为不规则半日潮，但有时一天里也发生一次高潮、一次低潮的现象，但全日潮不超过7天。

　　二、潮汐的成因

　　海洋潮汐是由月球和太阳的引潮力引起的。由于它们产生潮汐的过程相似，故下面只讨论月球的引潮力。就地球而言，作用其上的力有两个：一个是月球对地球的吸引力；一个是地球绕地月公共质心作平动运动时受到的惯性离心力。这两个力是引起潮汐的原动力。

　　（一）引潮力

　　1.引力的性质 当只考虑月球作用时，可以把地球和月球看成为一个引力系统。在这个引力系统内，它们相互地吸引着。为了保持系统的平衡，作用于地球和月球的力，其矢量和必须分别为零，否则这两个天体不是发生碰撞就是互相飞离。

　　月球对地球上单位质量物体的引力，根据万有引力定律可知，它与地、月两球的质量成正比，与距离的平方成反比。地球上不同地点的水质点所受月球的引力的大小不同，离月球近的地点受到的引力大；反之则小。但引力方向均指向月球，彼此不平行。

　　若以M表示月球质量，以E表示地球质量，R表示地、月中心距离，则地球和月球之间的引力为：

　　式中，k为万有引力系数。

　　设月球中心至地球表面任一点P的距离为x，则地球表面P点处，单位质量的物质所受到的月球引力为：

　　各点来说，引力的大小和方向均不相同，它的大小取决于该点到月球的距离。

　　地、月既然相互吸引，可是月球并没有落到地球上；地球也不会向月球靠近，而是各自沿着自己的轨道运动，这是什么原因呢？原来还有一个力在起作用，这个力叫惯性离心力。
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