第十二節(jié)海洋天文潮汐一、潮汐現(xiàn)象二、引潮力三、海洋潮汐的規(guī)律性四、海洋潮汐的作用第十二節(jié)海洋天文潮汐1《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件2錢塘江之水天上來錢塘江之水天上來3滿廓人爭江上望滿廓人爭江上望4《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件5《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件6《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件7我國古書上說：“大海之水，朝生為潮，夕生為汐。-----潮汐Tide我國古書上說：“大海之水，朝生為潮，夕生為汐。8漲潮落潮漲潮落潮9一、潮汐現(xiàn)象：

1、潮汐概述

人們在沿海觀察到海水周期性的漲落現(xiàn)象，稱為海洋潮汐。習(xí)慣上把白天的漲潮現(xiàn)象稱為"潮"，夜間的漲潮現(xiàn)象稱為"汐"，合稱"潮汐"。

一、潮汐現(xiàn)象：10《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件11潮汐所表現(xiàn)的海水周期性的漲落，在垂直方向上表現(xiàn)為潮位周期性的升降；在水平方向上表現(xiàn)為海水周期性的流動，稱為潮流。當(dāng)海水前進上升叫漲潮；海水后退下降叫做落潮。潮汐所表現(xiàn)的海水周期性的漲落，在垂直方向上表現(xiàn)為潮位周期性的12海水在垂直方向上升降時的水位叫潮位。海水升得最高時叫高潮，降得最低時叫低潮。從漲潮轉(zhuǎn)變?yōu)槁涑?，或從落潮轉(zhuǎn)變?yōu)闈q潮，都不是立即進行的，而是海面處于一個相對平穩(wěn)狀態(tài)。前者叫做平潮，后者叫做停潮。平潮時的海面水位（即高潮高）與停潮時的海面水位（即低潮高）之差，叫做潮差。

海水在垂直方向上升降時的水位叫潮位。海水升得最高時叫高潮，降13《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件142.潮汐類型潮汐類型可分為三種：半日潮、全日潮和混合潮

半日潮：是在一個太陽日（24小時50分）內(nèi)，有兩次高潮，兩次低潮。相鄰兩次高潮或低潮的潮高相等，且漲落潮的延續(xù)時間也相等，各為6小時12.5分。

全日潮：是在一個太陰日內(nèi)，只有一次高潮和一次低潮。

混合潮：在一個太陰日內(nèi)，內(nèi)兩次高潮、兩次低潮。但其潮差不等，漲落潮的延續(xù)時間也不等。2.潮汐類型潮汐類型可分為三種：半日潮、全日潮和混合潮

半日15形成原因二、引潮力形成原因16另外：你見過旋轉(zhuǎn)的雨傘嗎？做一做另外：你見過旋轉(zhuǎn)的雨傘嗎？做一做17二、引潮力

一個簡單的力學(xué)現(xiàn)象201201F0F1F2因為受力不同，相對運動；但若沒有彈簧相連，必將分崩離析二、引潮力一個簡單的力學(xué)現(xiàn)象2018二、引潮力：1.引潮力的成因分析

海洋水體發(fā)生全球性的周期性漲落運動，必定有一種力作用于它。這種力就是我們要分析的引潮力。引潮力的實質(zhì)是什么？它是怎樣產(chǎn)生的？二、引潮力：1.引潮力的成因分析

海洋水體發(fā)生全球性的周期性19《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件20古希臘哲學(xué)家柏拉圖認為地球和人一樣，也要呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他猜想這是由于地下巖穴中的振動造成的，就像人的心臟跳動一樣。漢代思想家王充在《論衡》中寫到：“濤之起也，隨月盛衰。”他們都指出了潮汐與月球有關(guān)系古希臘哲學(xué)家柏拉圖認為地球和人一樣，也要呼吸，潮汐就是地球的21到了17世紀(jì)80年代，英國科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律以后，提出了潮汐是由于月球和太陽對海水的吸引力引起的假設(shè)，從而科學(xué)地解釋了潮汐產(chǎn)生的原因。到了17世紀(jì)80年代，英國科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律以后，22形成原因主要是地球表面的海水受到月球和太陽引力的影響

形成原因主要是地球表面的海水受到月球和太陽引力的影響23在討論地球公轉(zhuǎn)時，太陽、地球的半徑都比日地距離小的多，在計算太陽對地球的引力時，不考慮他們的形狀、大小，把質(zhì)量全部集中在中心，但，實際上太陽、月球?qū)Φ厍虻囊Ω鞯厥遣顒e的，在討論地球公轉(zhuǎn)時，太陽、地球的半徑都比日地距離小的多，在計算24形成原因＊實際引力：各地受到月球的實際引力大小，而每個地點的實際引力皆不同，why？＊平均引力：各地實際引力的平均值。＊引潮力：使地球發(fā)生潮汐變形。形成原因＊實際引力：25二、引潮力地球是一個具有平均半徑約6371千米的球體，構(gòu)成這一龐大球體的各個質(zhì)點，因其在地球體上所處的位置不同，而與月球質(zhì)心具有不同的距離和相對位置。因此，根據(jù)萬有引力定律可以知道，與月心距離和相對位置不同的地球上各質(zhì)點，受月球?qū)嶋H引力的方向和大小，都有一定的差異。二、引潮力26《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件27形成原因※各地所受月球的『實際引力』可分解為『平均引力』、

『引潮力』形成原因※各地所受月球的『實際引力』可分解為『平均引力』、28地球的潮汐變形——正球體變成長球體太陽對地球的引力，整體上為地球繞轉(zhuǎn)太陽提供向心力；地球各部分受“差別吸引”，使它發(fā)生潮汐變形；同理，月球的“差別吸引”，使地球在繞轉(zhuǎn)月地共同質(zhì)心中發(fā)生潮汐變形。EastChinaNormalUniversity地球的潮汐變形——正球體變成長球體EastChinaNo29引潮力引潮力及其分布：引潮力是一地所受天體引力同全球平均引力的差值；正反垂點的引潮力最大。引潮力方向：兩頭（垂點）向上，中間向下；潮汐隆起：向月（日）為順潮；背月（日）為對潮。EastChinaNormalUniversity引潮力EastChinaNormalUniversit30圖5-8引潮力及其分布細箭頭為平均引力，粗箭頭為實際引力，雙線箭頭為引潮力。引潮力=實際引力–平均引力。正反垂點的引潮力最大。圖5-8引潮力及其分布31圖5-9引潮力的水平分力都指向正反二個垂點，并在那里形成二個潮汐隆起，使地球由正球體變成長球體。圖5-10正反垂點的引潮力向上，中間的引潮力向下，地球由正球體變成長球體。EastChinaNormalUniversity圖5-9引潮力的水平分力都指向正反二個垂點，并在那里形32形成原因問：就太陽與月球?qū)Φ厍蚝Ｋ挠绊懥Χ?，何者的影響力較大？答：月球。原因：【註】M⊙為2×1030公斤，月球7.3×1022公斤，

太陽距地球約1.5×109公里，月球距地球約3.84×105公里。

形成原因問：就太陽與月球?qū)Φ厍蚝Ｋ挠绊懥Χ?3形成原因你是否覺得奇怪，既然都受到月球引力，

為何C處的海水沒有往地表靠近，反而遠離地表？形成原因你是否覺得奇怪，既然都受到月球引力，34形成原因答：※A所受的月球引力比B(地球中心)大，潮水自然吸引向月球，形成漲潮；※C所受的月球引力比B小，水位也會漲起?！鵄和C會潮漲，而D和E的水位較低，即是潮退。

形成原因答：35引潮力的因素對正反的正反垂點而言，引潮力的因素有三：天體質(zhì)量m，天體距離d和地球半徑r；引潮力公式的導(dǎo)出：按引力定律，在正反垂點所受引力分別為：EastChinaNormalUniversity；引潮力的因素EastChinaNormalUniver36EastChinaNormalUniversity正垂點的引潮力為：與d相比，r值是很小的。為簡便起見，分子分母均略去括號內(nèi)的r，使得同理反垂點：EastChinaNormalUniversity正垂37引潮力的大小，同天體距離的三次方成反比；上述公式不是引潮力普遍公式，且是近似的，但可以用比較太陰潮和太陽潮的相對大小；公式中2，G，r都是常數(shù)，不同天體的引潮力大小，僅取決于天體的質(zhì)量m和距離d；太陰潮>太陽潮（2.2：1）。東漢王充“濤之起也，隨月盛衰”。EastChinaNormalUniversity引潮力的大小，同天體距離的三次方成反比；EastChina38以上用兩種方法分析中引潮力：繪圖計算以上用兩種方法分析中引潮力：39《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件40形成原因形成原因41形成原因形成原因42

三、海洋潮汐的規(guī)律性潮汐的基本周期每太陰日二次高潮和二次低潮；每朔望月二次大潮和二次小潮；逢朔望發(fā)生大潮（初一、月半）；逢上下弦發(fā)生小潮（初八、廿三）。EastChinaNormalUniversity三、海洋潮汐的規(guī)律性EastChina43《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件44《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件45上弦小潮上弦小潮46《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件47圖5-11潮汐的基本周期：每太陰日二次高潮和二次低潮圖5-12（上）逢朔望發(fā)生大潮（下）逢上、下弦發(fā)生小潮圖5-11潮汐的基本周期：每太陰日二次高潮和二次低潮圖5-48潮汐的復(fù)雜性日潮不等：若月球赤緯不等于零，它的兩個垂點分居南北兩半球，以致同一緯度（除赤道外）的順潮與對潮有所不同，造成一日內(nèi)二次高潮之間的差異；回歸潮：月球赤緯

愈大，日潮不等愈顯著，赤緯最大（

2835）時發(fā)生的潮汐；半日潮：在赤道上，一太陰日內(nèi)有等高的二次高潮和低潮，間隔均勻；EastChinaNormalUniversity潮汐的復(fù)雜性EastChinaNormalUniver49北當(dāng)月球的赤緯等于0北當(dāng)月球的赤緯等于050北全日潮低潮線北全日潮低潮線51圖5-13月球直射的半球，順潮>對潮；非直射半球，順潮<對潮如月球直射點（正垂點）落在20N內(nèi)，則對寧波（30N）來說，順潮時距正垂點只有10，，而在對潮時距反垂點達50N之遙。圖5-13月球直射的半球，順潮>對潮；非直射半球，順潮<對52《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件53《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件54全日潮：其它日期，在

≥90

－

范圍內(nèi)，緯線全線位于順潮（或?qū)Τ保┌肭騼?nèi)，以致那里每太陰日只有一次漲潮和落潮；混合潮：在其它緯度帶，每太陰日雖有二次漲潮和落潮，但高度有所不同，漲（落）潮歷時也有差異；EastChinaNormalUniversity全日潮：其它日期，在≥90－范圍內(nèi)，緯線全線位于順潮55二分潮：春秋二分前后的朔望，日、月都在二分點附近，太陽潮和太陰潮潮汐隆起最為接近，潮差特大，日潮不等現(xiàn)象不顯著；二至潮：冬夏二至前后的朔望，情形有所不同；近地潮與遠地潮：近地點時的太陰潮比遠地點時要大39.1%；而潮汐摩擦：潮流對海底的摩擦作用。EastChinaNormalUniversity二分潮：春秋二分前后的朔望，日、月都在二分點附近，太陽潮和太56《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件57《地球概論》第十二節(jié)-潮汐(61P)課件58形成原因問：按照上述的解釋，應(yīng)只有地球的左、右兩邊會漲潮、上下兩邊會退潮，但，事實上，同一個地點同一天會