潮汐及其产生的原因
什么是海洋潮汐?为什么钱塘江的潮汐如此雄伟壮观呢?
从流体力学看,海洋潮汐是海水受引潮力作用,而产生的海洋水体的长周期波动现象,它在铅直方向表现为潮位升降,在水平方向表现为潮起潮落。古人将早晨海水上涨成为潮,黄昏上涨成为汐,故合成为潮汐或称海涛。月球、太阳或其他天体对地球上单位质量物体的引力,与对地心单位质量物体的引力之差称为引潮力。太阳离地球较远,其引潮力只有月球的46%。
钱塘江入海口位置示意图 |
发生在杭州湾钱塘江口的潮水暴涨现象,被称为钱塘江涌潮。我国沿海的潮波主要是有太平洋传入的,浙江沿海、杭州湾一带正首当其冲,加上杭州湾连接钱塘江口呈漏斗形状,水域变浅变狭,单位面积海水的势能增大,致使超差在海宁可高达8.93m。潮波在这里又与河水相遇,波面受到较大阻力,是潮波波峰的前沿出现破碎现象,又遇水下沙坝,迫使涌潮分为“东湖”和“南湖”两支,继续向河口推进,并在大尖山和海宁之间发生潮波的折射、反射和交汇,有时能激起十余米高的水柱。破碎的潮峰呈滚滚白浪,高度1-2m,并以4-6m/s的速度传播。大潮带来的海水,一秒钟内可达数万吨,所产生的力量是惊人的。1953年8月的一次大潮,竟将海宁镇海塔附近高出海面7-8米的石塘上,一座1500多公斤的“镇海铁牛”,冲到十几米之外。每逢农历8月18日,恰逢临近秋分的大潮,又正值雨季,平均海平面升高,若在遇到抢金的东风或东南风,则风助潮势,涌潮的景象更加壮观,诗人描述的吞山挟海、涛声吼地、雄奇壮阔、千姿百态的钱塘潮景观就出现了。所以,现在每年农历八月十八日,已被海宁定位观潮节,它吸引着海内外游客前去观赏。
在流体力学中,把涌潮看作是逆水流传播的水跃。所谓水跃是指海水自由便面,从一个高度在很短的距离内跃升为较大的高度。可用佛劳德数Fr=v/gh½来描述涌潮是否出现,式中v使水流速度,g是重力加速度,h是水深,gh½是潮波的传播速度。当Fr略大于1时,出现弱涌潮波;当Fr远大于1时,出现强涌潮波。对具体河口来说,潮差大并有平缓、宽阔漏斗形状的河口是发生潮涌的基本条件,钱塘江口正具备这两个条件。世界上至少有十五处以上的潮涌,如南美洲的亚马逊河口,涌潮可达钱塘江潮水5m,流速约为6m/s;法国的塞纳河口,涌潮可达4-6m。
世界上最大的潮差在加拿大的芬迪湾,为19.6m。我国沿海的平均潮差在1-4.5m,最大的潮差在钱塘江口,为8.93m。
网上的 钱塘江大潮产生的原因
钱塘江入海口位置示意图 |
每逢农历8月18日,来浙江海宁一带观潮的人,成结队,络绎不绝。这时的岸边,人山人海,万头躜动,人们焦急地等待那激动人心时刻的到来。不一会儿,忽见人骚动,只见远处出现一条白线,由远而近;刹那间,壁立的潮头,像一堵高大的水墙,呼啸席卷而来,发出雷鸣般的吼声,震耳欲聋。这真是:“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧。”这就是天下闻名的钱塘江大潮。汹涌壮观的钱塘潮,历来被誉为“天下奇观”。人们通常称这种潮为“涌潮”,
也有的叫“怒潮”。涌潮现象,在世界许多河口处也有所见。如巴西的亚马逊河、法国的塞纳尔河等。我国的钱塘江大潮,也是世界著名的。
为什么会发生这样壮观的涌潮呢?
首先,这与钱塘江入海的杭州湾的形状,以及它特殊的地形有关。杭州湾呈喇叭形,口大肚小。钱塘江河道自澉浦以西,急剧变窄抬高,致使河床的容量突然缩小,大量潮水拥挤入狭浅的河道,潮头受到阻碍,后面的潮水又急速推进,迫使潮头陡立,发生破碎,发出轰鸣,出现惊险而壮观的场面。但是,河流入海口是喇叭形的很多,但能形成涌潮的河口却只是少数,钱塘潮能荣幸地列入这少数之中,又是为什么?
为什么会发生这样壮观的涌潮呢?
首先,这与钱塘江入海的杭州湾的形状,以及它特殊的地形有关。杭州湾呈喇叭形,口大肚小。钱塘江河道自澉浦以西,急剧变窄抬高,致使河床的容量突然缩小,大量潮水拥挤入狭浅的河道,潮头受到阻碍,后面的潮水又急速推进,迫使潮头陡立,发生破碎,发出轰鸣,出现惊险而壮观的场面。但是,河流入海口是喇叭形的很多,但能形成涌潮的河口却只是少数,钱塘潮能荣幸地列入这少数之中,又是为什么?
钱塘江涌潮 |
科学家经过研究认为,涌潮的产生还与河流里水流的速度跟潮波的速度比值有关,如果两者的速度相同或相近,势均力敌,就有利于涌潮的产生,如果两者的速度相差很远,虽有喇叭形河口,也不能形成涌潮。
还有,河口能形成涌潮,与它处的位置潮差大小有关。由于杭州湾在东海的西岸,而东海的潮差,西岸比东岸大。太平洋的潮波由东北进入东海之后,在南下的过程中,受到地转偏向力的作用,向右偏移,使两岸潮差大于东岸。
杭州湾处在太平洋潮波东来直冲的地方,又是东海西岸潮差最大的方位,得天独厚。所以,各种原因凑在一起,促成了钱塘江涌潮。
还有,河口能形成涌潮,与它处的位置潮差大小有关。由于杭州湾在东海的西岸,而东海的潮差,西岸比东岸大。太平洋的潮波由东北进入东海之后,在南下的过程中,受到地转偏向力的作用,向右偏移,使两岸潮差大于东岸。
杭州湾处在太平洋潮波东来直冲的地方,又是东海西岸潮差最大的方位,得天独厚。所以,各种原因凑在一起,促成了钱塘江涌潮。
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