第七讲 潮汐

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1、第七讲  潮汐一、潮汐现象1.1潮汐和潮流1.1.1潮汐现象：在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的海水周期性运动现象。1.1.2潮汐：习惯上指铅直向涨落。1.1.3潮流：专指与潮汐共生的海水在水平方向的流动。1.2潮汐要素1.2.1高潮（高）：潮位上涨到最高位置称为高潮；其高度（一般指由基准面起算）为高潮高。1.2.2低潮（高）：潮位下降到最低位置时的高度。1.2.3潮差：相邻的高潮与低潮的潮位高度差。1.2.4平潮：涨潮时潮位不断增高，达到一定的高度以后，潮位短时间内不涨也不退。1.2.5停潮：当

2、潮位退到最低的时候，与平潮情况类似，也发生潮位不退不涨的现象。1.2.6高潮时：平潮的中间时刻。1.2.7低潮时：停潮的中间时刻。1.2.8涨潮时：从低潮时到高潮时的时间间隔1.2.9落潮时：从高潮时到低潮时的时间间隔1.3潮汐的类型1.3.1正规半日潮：在一个太阴日（约24时50分）内，有两次高潮和两次低潮，从高潮到低潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等，这类潮汐就叫做正规半日潮。1.3.2正规日潮：在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮，象这样的一种潮汐就叫正规日潮，或称正规全日潮。1.3.3不正规半日潮：在一个

3、朔望月中的大多数日子里，每个太阴日内一般可有两次高潮和两次低潮；但有少数日子（当月赤纬较大的时候），第二次高潮很小，半日潮特征就不显著，这类潮汐就叫做不正规半日潮。1.3.4不正规日潮：这类潮汐在一个朔望月中的大多数日子里具有日潮型的特征，但有少数日子（当月赤纬接近零的时候）则具有半日潮的特征。1.3.5在环境评价和工程中实用的判据是依平均振幅之比(潮型系数,型态比)来划分。分界点：0.5,2.0和4.01.4潮汐的不等现象1.4.1日不等现象：一天之中两个潮的潮差不等，涨潮时和落潮时也不等，这种不规则现象。

4、1.4.2半月不等：在农历每月的朔和望后二、三天潮差最大，这时的潮差叫大潮潮差（朔望潮）；在上、下弦（方照）时，潮差最小，称为小潮潮差（方照潮）。1.4.3月不等：月球绕地球运动的轨道是椭圆，运动一圈需27.5546天，由于距离近远使引潮力有周期变化而导致潮差变化，称为月不等。1.4.4年不等：地球绕太阳公转亦为椭圆，故有不等现象。1.4.5多年不等：长周期变化引起的。二、与潮汐有关的天文术语2.1天球：是一个以地球为中心，以无限长为半径，内表面分布着各种各样天体的球面。2.1.1天轴2.1.2天极2.1.3

5、天赤道2.2与观测者有关的术语2.2.1天顶与天底：观测点的铅直线无限延伸后与天球交于两点，向上与天球的交点称为天顶，而向下延伸与天球的交点，称为天底。2.2.2天子午圈：以地心为圆心，过天极和天顶的大圆。2.3与天体位置有关的术语2.3.1天体时圈：以地心为圆心，过天极和天体的大圆。2.3.2天体中天：天体通过天子午圈叫中天。上中天：靠近天顶；下中天：靠近天底。2.3.3赤纬:从天赤道沿着天体的时圈至天体所张的角度称为该天体的赤纬，常用δ表示。以天赤道为赤纬０°，向北为正，向南为负，分别从０°到90°。2.

6、3.4时角：观测者所在的天子午圈与天体时圈在天赤道上所张的角度。当天体上中天时，时角为0°，西行为正。2.4与时间有关的术语2.4.1日和时：平时人们常用的日和时，是平太阳日和平太阳时的简称。平太阳日：太阳连续两次上中天的时间间隔平太阳时：1平太阳日的1/24平太阴日：月球连续两次上中天的时间间隔平太阴时：1平太阴日的1/241平太阴日=24.8412平太阳时=24h50min2.4.2月和月相朔望月：一轮“满月”又称为望，出现在阴历每月15日，而每月初一为朔。连续两次满月或新月（朔）的时间间隔为一朔望月（或

7、称盈亏月）。一朔望月=29.5306平太阳日。月 相：在一个朔望月内，月球的亮面形状变化一个周期，谓之月相。月球的视运动及其主要周期 （上图）万有引力：与M成正比，与R*R成反比,方向在连线地-月惯性力的产生三、引潮力3.1定义：地球绕地—月公共质心运动所产生的惯性离心力与月球引力的合力，称为月球引潮力。（上图）地月绕公共质心公转平动，各点受惯性离心力相等。与地心所受月球引力大小相等，方向相反。3.1.1月球引力根据万有引力定律，地球上任一地点单位质量的物体所受的月球引力为方向都指向月球中心，彼此不平行，x为

8、所考虑的质点至月球中心的距离。这个力的大小随着质点所在位置的不同而变化。3.1.2地-月惯性离心力：地球、月球绕地-月公共质心转，其惯性离心力与月球对地心单位质量物体的引力，大小相等而方向相反。M为月球的质量，K是万有引力常数，D为月地中心距离3.1.3地球表面任一点P的引潮力3.1.4太阳引潮力地球上各处的引潮力分布图如下引潮力：地球上单位质量物体受月球引力和地球绕公共质心运动产生的惯性离心力合力