1、課題研究潮汐現象集團文件版本號：(M928-T898-M248-WU2669428八H.6M1988)課題研克潮汐現象很久以前，人們就注意到了大海有節律的潮起潮落，并把這一現象稱為潮汐。有一副著名的對聯，“海水朝朝朝朝朝朝朝落，浮云長長長長長長長消”它利用中國漢字一字多音多義的待點，描繪了這一變幻多姿的景色，使人產生無限遐想。一、潮汐的形成在大部分地區，潮汐一天漲落兩次，稱為半日潮。也有的地區一天漲落一次，稱為全日潮。半日潮兩次高潮之間的時間間隔約12小時25分。（根據這個數據猜測，潮汐現象與什么有關呢？）高潮時的最大高度減去地超市的最大高度稱為潮差。世界各地的平均潮差約為1-3米。但也有些地

2、方，如加拿大的芬迪灣，潮差可高達20米。很早人們就開始尋求對潮汐節律性變化的解釋，并注意到潮汐與月亮的關系，但不能做出深入的解釋。直到牛頓發現萬有引力定律，才在其巨著自然哲學的數學原理中解釋了潮汐現象。法國天文家拉普拉斯在天體力學中進一步發展了牛頓的潮汐理論。目前，高速電子計算機的應用推進了潮汐預報技術，但仍沒全面了解潮汐的過程。查資料我們可知：潮汐是由月球的吸引力造成的。潮汐是海水周期性漲落現象。因白天為朝，夜晚為夕，所以把白天出現的海水漲落稱為“潮”，夜晚出現的海水漲落稱為“汐”。這種現象曾使古人很納悶，不知究竟是什么原因造成的。后來細心的人們發現，潮汐每天都要推遲一會兒，而這一時間和月亮

3、每天遲到的時間是一樣的，因此想到潮汐和月球有著必然的聯系。我國古代地理著作山海經中已提到潮汐與月球的關系，東漢時期王充在他所著的論衡一書中則明確指出：“濤之起也，隨月升衰”。但是直到牛頓發現了萬有引力定律，拉普拉斯才從數學上證明潮汐現象確實是由太陽和月亮、主要是月亮的引力造成的。萬有引力定律表明引力的大小和兩個物體質量的乘積成正比，和它們之間的距離平方成反比。太陽對地球的引力比月球對地球的引力要強大得多，但太陽的引潮力卻不到月球的1/2。這是怎么回事呢？原來引起海水漲落的引潮力（或稱起潮力）雖然起因是太陽和月球的引力，但卻乂不是太陽和月球的絕對引力，而是被吸引物體所受到的引力和地心所受到的引力

4、之差。引潮力和引潮天體的質量成正比，和該天體到地球的距離的立方成反比。因為太陽的質量是月球質量的2710X104倍，而日地間的平均距離是月地間平均距離的389倍，所以月球的引潮力是太陽的引潮力的2.17倍，因而從力學上證明潮汐確實主要由月球引起。打個比喻，如果某地潮水最高時有10米高，差不多7米是月球造成的，太陽的貢獻只有3米，其他行星不足0.6毫米。太陽的引潮力雖然不算太大，但能影響潮汐的大小。有時它和月球形成合力，相得益彰，有時是斥力，相互葷制抵消。在新月或滿月時，太陽和月球在同一方向或正相反方向施加引力，產生高潮；但在上弦或下弦時，月球的引力作用對抗太陽的引力作用，產主低潮。其周期約半月

5、。從一年看來，也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時，如果地球、月球和太陽兒乎在同一平面上，這時引潮力比其他各月都大，造成一年中春、秋兩次高潮。此外，潮汐與月球和太陽離地球的遠近也有關系。月球的公轉軌道是個橢圓，大約每27.55天靠近地球和遠離地球一次，近地潮要比遠地潮大39%,當近地潮與高潮重合時，潮差特別大，若遠地潮與低潮重合時，潮差就待別小。地球圍繞太陽的公轉軌道也是橢圓，在近日點太陽引力大，潮汐強，遠日點，引力小，潮汐弱。從一天看來，因地球自轉和月球公轉，潮汐波由東向西，沿周日運動的方向傳播，一次潮汐漲落經歷的時間是半個太陰日，即12小時25分，也就是所謂的半口潮，生活在海邊上的人，每天都可

6、以看到海水有規律地升落兩次。白居易“旱潮才落晚潮來，一月周流六十回”的佳句便打此而來。實際的潮汐還會受地理環境、海岸位置'洋流運動等諸多因素的制約。以錢塘江潮為例，我們知道，錢塘江口的杭州灣呈喇叭口狀，越往里越窄，加之漲潮時帶進的泥沙淤積在江底形成沙坎，從而造成潮勢洶涌澎湃。月球的引潮力不僅會在地球上產生海潮，還會引起大氣潮。但是大氣潮遠沒有海潮這樣驚天動地，氣勢磅礴。又因為我們身在其中所以是很難察覺的。除此之外，引潮力還會使地球的本體，包括地表（大陸和洋底以下各部分）產生潮汐，這種潮汐稱為固體潮，固體潮引起地表的起伏很小，只有用精密的儀器才能測出來，這可能對地球的引力場有細微影響。地

7、球內部有一部分是液態的，因此那里也會產生潮汐，有人認為地球內部的潮汐是誘發地震的原因之一。作用總是相對的，有作用力便有反作用力。月球對地球有引潮力，反過來，地球對月球同樣也有引潮力。按理說，地球的質量比月球大80多倍，地球對月球的引潮力應是月球對地球引潮力的20多倍，然而，由于月球上沒有水，所以地球的引潮力無法在月面上興風作浪”，但對月球的自轉起了制動作用，使月球變成一顆同步自轉的衛星，所以月球總以一面對著我們。而月球也通過與此相同的潮汐摩擦使地球白轉變慢，使每口時間變長，同時地月之間的距離變大。注：大潮：在初一合十五月球的引潮力與太陽的引潮力，相疊加，形成大潮。小潮：在初七、八和二十二、二十

8、三，月球的引潮力減去太陽的引潮力，形成小潮。二、潮汐的應用古人曾用“來疑滄海盡成空，萬面鼓聲中”來形容錢塘江大潮這一奇觀。在這壯麗的現象背后，隱藏著巨大的可以被開發的能量。在古代，我我國和西方的沿海居民都有用潮汐力碾磨谷物，切割木材的記載。隨著科技的發展，現在潮汐能已經被用來發電。利用潮汐發電必須具備兩個物理條件：首先潮汐的幅度必須大，至少要有兒米；第二海岸地形必須能儲蓄大量海水，并可進行土建工程。潮汐發電的工作原理與一般水力發電的原理是相近的，即在河口或海灣筑一條大壩，以形成天然水庫，水輪發電機組就裝在攔海大壩里。潮汐電站可以是單水庫或雙水庫。潮汐發電與水力發電的原理相似.即把潮水漲落產生的水位差的勢能轉化為機械能，再把機械能轉變為電能。有人計算過，世界海洋潮汐能蘊藏量大約為27億瓦，如全部轉化成電能，每年發電量大約為L2萬億度。潮汐能不僅無污染，而且和海浪能、風能、太陽能這些再