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  • 潮汐
    日期:2015-05-13

      在太陽和月球引潮力作用下,地球表面的大氣圈、海水和地殼發(fā)生周期性相對(duì)運(yùn)行的現(xiàn)象,稱為潮汐。這些相對(duì)運(yùn)行分別稱為大氣潮汐、海洋潮汐和地殼潮汐。由于地球、月球和太陽三者運(yùn)行的相對(duì)位置周期性變化,潮汐的大小和漲落時(shí)間逐日不同。又因各地緯度不同和受地形、水文、氣象等因素的影響,各地潮汐也有差異和各自的變化。月球距地球較近,其引潮力為太陽的2.17倍,故潮汐現(xiàn)象主要隨月球的運(yùn)行而變。 

      潮汐的分類 

      潮汐類型按周期不同,可分為日周潮、半日周潮和混合潮。在一個(gè)太陰日(約24h50min)內(nèi)發(fā)生一次高潮和一次低潮的現(xiàn)象稱為全日周潮;發(fā)生兩次高潮和兩次低潮的現(xiàn)象稱為半日周潮。在半日周潮海區(qū)中,如兩次高潮和低潮的潮位、漲落潮歷時(shí)不等,且通常半月中有數(shù)天出現(xiàn)全日周潮的現(xiàn)象,稱為混合潮?;旌铣庇挚煞譃椴徽?guī)日周潮和不正規(guī)半日周潮。各地潮汐的類型,可根據(jù)主要太陰日分潮與主要太陰半日分潮的平均潮高的比值來確定。? 

      潮位與潮差 

      1.潮位

      受潮汐影響周期性漲落的水位稱潮位,又稱潮水位,中國通常以黃?;孀鳛樗桓叱痰牧泓c(diǎn)。? 

      (1)平均潮位。逐時(shí)觀測(cè)記錄潮位的平均值。某一定時(shí)期(一日,一月,數(shù)月,一年或多年等)的平均潮位稱該時(shí)期的平均海面。潮汐具有18.61年長周期的變化,因此,一般以19年的觀測(cè)資料求得潮位平均值。 

      (2)平均高潮位。某一定時(shí)期內(nèi)的高潮位的平均值。

      (3)平均低潮位。某一定時(shí)期內(nèi)的低潮位的平均值。

      (4)最高潮位。某一定時(shí)期內(nèi)的最高高潮位值。?  

      (5)最低潮位。某一定時(shí)期內(nèi)的最低低潮位值。 

      (6)設(shè)計(jì)高潮位。工程設(shè)計(jì)采用的高潮位值,一般采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期相應(yīng)于的高潮位值。 

      (7)設(shè)計(jì)低潮位。工程設(shè)計(jì)采用的低潮位值,一般采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期相應(yīng)于的低潮位值。

      2.潮差

      在一個(gè)潮汐周期內(nèi),相鄰高潮位與低潮位間的差值,又稱潮幅。潮差大小受引潮力、地形和其他條件的影響,隨時(shí)間及地點(diǎn)而不同。中國沿海潮差分布的趨勢(shì)是東海沿岸最大,渤海、黃海次之,南海最小。

      (1)平均潮差。某一定時(shí)期內(nèi)的潮差的平均值,是潮汐的一個(gè)重要特征值。中國東海沿岸平均潮差約5m,渤海、黃海約2m~3m,南海小于2m。

      (2)最大潮差。某一定時(shí)期內(nèi)的潮差的最大值,是潮汐的一個(gè)重要工程特征值。中國著名的錢塘江河口潮汐,最大潮差近9m。世界上最大潮差發(fā)生在加拿大的芬地灣,達(dá)19.6m。 

      (3)最大可能潮差。由天文因素決定的最大可能出現(xiàn)的潮差。

      (4)最小潮差。某一定時(shí)期內(nèi)的潮差的最小值。

          天文潮和氣象潮及風(fēng)暴潮 

      潮位一般由天文潮和氣象潮兩部分組成的。

      天文潮是地球上海洋受月球和太陽引潮力作用所產(chǎn)生的潮汐現(xiàn)象。它的高潮和低潮潮位和出現(xiàn)時(shí)間具有規(guī)律性,可以根據(jù)月球、太陽和地球在天體中相互運(yùn)行的規(guī)律進(jìn)行推算和預(yù)報(bào)。 

      氣象潮是由水文氣象因素(如風(fēng)、氣壓、降水和蒸發(fā)等)所引起的天然水域中水位升降現(xiàn)象。除因短期氣象要素突變,如風(fēng)暴所產(chǎn)生的水位暴漲暴落(風(fēng)暴潮)外,氣象潮一般比天文潮小。

      風(fēng)暴潮是由氣壓、大風(fēng)等氣象因素急劇變化造成的沿海海面或河口水位的異常升降現(xiàn)象。風(fēng)暴潮是一種氣象潮,由此引起的水位升高稱為增水,水位降低稱為減水。風(fēng)暴潮可分為兩類:一類是由熱帶氣旋引起的;另一類是由溫帶氣旋引起的。在熱帶氣旋通過的途徑中均可見到氣旋引起的風(fēng)暴潮。溫帶氣旋所引起的風(fēng)暴潮在沿海各地都可能發(fā)生,且主要發(fā)生在冬、春兩季。這兩類風(fēng)暴潮的差異是:前者是水位的變化急劇,而后者水位變化較為緩慢,但持續(xù)時(shí)間較長。這是由于熱帶氣旋較溫帶氣旋移動(dòng)得快,而且風(fēng)和氣壓的變化也往往急劇的緣故。

          大、小潮汛 

      由于月球以一月為周期繞地球運(yùn)動(dòng),隨著月球、太陽和地球三者所處相對(duì)位置不同,潮汐除周日變化以外,并以一月為周期形成一月中兩次大潮和兩次小潮。在朔(初一)、望(十五)日,由于月球、太陽和地球運(yùn)行位置處于一直線上,月球和太陽的引潮力相互疊加,此時(shí)海面升降最大,形成一月中兩次最高的高潮和最低的低潮,稱為大潮。在上弦日(初七或初八)與下弦日(廿二或廿三),由于月球、太陽和地球相互運(yùn)行的位置,接近直角三角形,月球、太陽對(duì)地球的引潮力相互消減,此時(shí)海面升降最小,稱為小潮。事實(shí)上,由于自然環(huán)境和海水運(yùn)動(dòng)的慣性以及海底摩阻力等的影響,大潮通常發(fā)生在朔、望日后2d~3d(習(xí)慣上稱為遲后),小潮通常發(fā)生在上弦、下弦后2d~3d。習(xí)慣上把大小潮稱為大小潮汛。

          感潮河段水文特性 

      河川兼受徑流和潮汐動(dòng)力作用的河段稱感潮河段。由于潮汐具有周期性的變化,在漲潮、落潮更替階段,流向也隨之朝相反的方向改變;流速和流量亦隨潮位的不同而變化,同一斷面流向也很復(fù)雜,這種影響自河口沿河上溯,可傳播到很遠(yuǎn)才逐漸消失。由于流量的不同,感潮影響的程度也有差異,如長江下游(鄱陽湖湖口以下)多年平均最大流量為多年平均最小流量的10倍~20倍,因此,該河段受感潮的影響,在洪水期常波及到蕪湖(距河口500km),而枯水期則可延伸至大通(距河口624km)。感潮河段還可能受到風(fēng)暴潮引起的增水和減水的影響。