地球概论——海洋天文潮汐
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海洋的奇妙之旅认识海洋学中的潮汐和洋流海洋的奇妙之旅:认识海洋学中的潮汐和洋流海洋,占地球表面积的70%以上,是地球上最广阔的水域。
它不仅是地球生命的源泉和调节器,还承载了许多奇妙的自然现象。
本文将带您踏上一次海洋的奇妙之旅,深入了解海洋学中的潮汐和洋流。
一、潮汐:大海的呼吸潮汐是指海洋由于地球上太阳和月亮的引力作用而引起的周期性升降。
太阳和月亮对海洋表面的引力使得海水发生起伏,形成潮汐现象。
潮汐的高低变化是按照一定的规律进行的。
我们常见的潮汐变化有涨潮和退潮两个过程。
涨潮是指海水逐渐升高,潮位逐渐上升;退潮则是海水逐渐降低,潮位逐渐下降。
潮汐的形成与地球上太阳和月亮的相对位置有关。
当太阳、月亮和地球处于一条直线上时,引力最强,形成春潮(大潮);而当太阳、月亮和地球形成直角时,引力最弱,形成小潮(它潮)。
二、洋流:大海的血脉洋流是指在海洋中具有一定规律和长时间延续性的水流运动。
它是由多种因素共同作用所形成的。
1. 风力驱动的洋流风力是洋流形成的主要推动力之一。
在海洋表面,风吹动海水,使得海水形成了巨大的表层洋流。
这种洋流被称为风生洋流。
它的运动受到风的方向和强度的影响。
2. 密度差异造成的洋流海水的密度差异也会导致洋流的形成。
当海水温度、盐度或两者的组合存在不同的梯度时,就会形成密度不同的海水层。
这种密度差异会引发水流运动,形成密度驱动的洋流。
3. 地球自转引起的洋流地球自转产生了科氏力,这是由地球自转所带来的惯性力。
科氏力会使得水体在北半球偏转向右,而在南半球偏转向左。
这种偏转效应会导致洋流的形成,并且洋流会在一定范围内维持着稳定的循环。
三、潮汐和洋流的应用潮汐和洋流有着广泛的应用价值。
利用潮汐和洋流的知识,人们可以进行海上航行规划和导航,提高航行的安全性和效率性。
此外,人们还可以利用洋流的运动特性来进行资源勘探,例如利用洋流带来的海水运动,寻找能源、鱼类等资源。
同时,潮汐和洋流也对海洋生态系统产生重要影响。
地球上的天文潮汐一、潮汐现象居住在海滨的人都知道,海水有周期性的涨落现象。
当海水上涨时,大片海滩被海水吞没,此时谓之涨潮;当海水退落时,海水又远离岸边,此时谓之落潮。
海水这种大规模的涨落,大约每天有两次。
我国古代曾把白天的上涨叫做“潮”,晚上的上涨叫做“汐”,合称“潮汐”。
人们很早就认识到,潮汐的产生与日月有关。
但对潮汐成因真正做出科学的解释,则是从牛顿发现了万有引力才开始的。
根据牛顿的理论分析,潮汐现象是由于太阳、月球的引力在地球上分布的差异产生的。
这个引力的差异叫做引潮力。
我们设想整个地球都由海水所包围,引潮力可以把地球拉成长球体(右图)。
对着日月的一点叫正垂点,海水隆起,背着日月的一点叫反垂点,海水也隆起。
正、反垂点的联线恰是这个长球体的长轴。
二、引潮力太阳和月球何以会对地球产生引潮力?地球何以会被拉成长球体?以太阳为例。
我们知道,地球之所以不断绕日公转,是由于地球受到太阳吸引(实际是两者互相吸引),使地球获得一个指向太阳中心的向心加速度,从而不断地改变地球的运动方向才作曲线运动的。
在一般情况下,讨论地球绕日公转运动时,由于日地距离比地球半径大的太多,所以把地球看作一个质点。
但当我们分析太阳引力在地球上的分布与其有关的潮汐现象时,地球的大小和形状则是必须考虑的。
在图2中,设O为地球中心,太阳对地心单位质量物质的引力为OF,(即太阳对地球的平均引力)。
设P和P′为地面上任意两点,太阳对其单位质量的引力分别为PQ和P′Q′,其方向都指向太阳中心。
由于P距太阳较地心近些,P′较地心远些,所以PQ较OF长些,P′Q′较OF短些。
按照力学平行四边形分解法则,它们各有两个分力。
一个分力PN和P′N′必须与OF大小相等,方向一致。
只有这样才能保证地球上的每一个质点都随同地球中心同步绕日公转。
否则,地球将会被不同方向和大小的引力所分裂而不能成为一个整体。
另一个分力PL和P′L′,即平行四边形的短边,两矢量之差。
第二节 海洋天文潮汐由于日月对地球的引力作用,使地球上产生潮汐现象。
地球上的潮汐包括存在于海洋中的海洋潮汐、大气中的大气潮和岩石中的固体潮。
其中海洋潮汐是显而易见的。
一.潮汐现象及其成因(一)有关潮汐的基本概念1.潮汐:全球性海水的周期性涨落现象。
涨落:潮汐是海水的运动。
海水运动包括多方面,如洋流——水平运动;波浪——水分子的振动;潮汐——垂直运动(涨落)。
全球性:就一地来讲,潮汐是海水的垂直运动;但从广义上讲,全球潮汐现象还表现为海水大规模的水平运动——潮流。
因一地的海水水位上涨必然是别地海水流来补充。
故从全球范围看,潮汐现象既有海面的垂直升降,也有水平的流动。
周期:主要为太阴日。
2.涨潮和落潮在海水升降过程中,海面持续上升的过程为涨潮;海面持续下降的过程为落潮。
3.高潮、低潮和潮差高潮:海水由涨潮转为落潮时,水位最高,为高潮。
低潮:海水由落潮转为涨潮时,水位最低,为低潮。
潮差:高潮水位与低潮水位之差。
一般来说,在1太阴日中,有两次涨潮,两次落潮,高低潮也各有两次。
但每一次涨落并非前一次的简单重复,高潮不是同样高,低潮也不是同样低。
故潮差也有大有小。
4.大潮和小潮大潮:潮差最大时的潮汐为大潮;小潮:潮差最小时的潮汐为小潮。
(二)潮汐成因分布自转引潮力 潮汐 变形潮汐1.引潮力(1)概念实际引力F:日月对地球各质点的引力。
自然界两物体间存在万有引力。
对地球来说,影响最大的是日月两个天体的引力。
地球可看作由许多质点组成,日月对各个质点均由引力存在,我们把日月对每个质点实际存在的引力称为实际引力。
方向:指向引力天体(日、月)。
大小:与距离的平方成反比。
F=平均引力F0:日月对地心的引力。
由于各质点位置的差异,日月对地球各质点的实际引力大小、方向均不相同。
地心的受力情况(大小、方向)无疑是全球的平均状况。
故称之为平均引力。
引潮力f:各地受到的实际引力与平均引力的差值。
即 f=F-F0可通过平行四边形法则求得f的大小和方向。
高一地理潮汐的规律知识点潮汐是指海水周期性地上升和下降的现象,它是地球引力和浩瀚的海洋相互作用的结果。
潮汐现象具有一定的规律性,我们将在本文中探讨高一地理中与潮汐相关的规律知识点。
一、潮汐的形成原理潮汐的形成是由于地球和月球、太阳之间的引力相互作用导致的。
地球引力对月球和太阳的作用使得海洋中的水分被引力拉向了月球和太阳的方向,形成了潮汐现象。
二、潮汐的周期性变化潮汐具有一定的周期性变化规律。
以月球为例,地球上的海洋受到月球引力的作用,形成了月潮。
一般来说,满月与新月时引潮力最强,称为大潮;而在上弦月和下弦月时,引潮力最弱,称为小潮。
这种周期性变化的原因是月球与地球的相对位置的变化。
三、潮汐的高度和时间潮汐的高度和时间都存在一定的规律。
在同一地点,每天会发生两次高潮和两次低潮。
在平时,两次高潮的时间间隔大约为12小时25分钟,两次低潮的时间间隔也是如此。
但实际上,由于地理和天文因素的影响,潮汐的时间和高度会有所变化。
四、潮汐的分布规律潮汐的分布受到地理条件的影响。
一般来说,潮汐在海洋中的传播呈现出从大洋向近海、浅海、海湾逐渐变大的趋势。
此外,地形、潮汐传播的方向和速度也会影响潮汐的分布规律。
五、潮汐的影响潮汐不仅对海洋生态系统有一定影响,也对人类活动带来了一些影响。
例如,潮汐能被应用于发电,潮汐能发电是一种可再生能源。
此外,潮汐还会影响港口的运输和航运,以及渔业活动的进行。
总结:潮汐作为地球和月球、太阳间引力相互作用的结果,具有一定的规律性。
潮汐的形成原理包括地球引力和月球、太阳间的引力相互作用。
潮汐的周期性变化和高度时间存在一定的规律,并受到地理条件的影响。
潮汐对海洋生态系统和人类活动均产生了一定的影响。
了解潮汐的规律知识点,能够帮助我们更好地理解海洋和地球的相互作用,进一步认识自然界的奥妙。
潮汐现象的科学原理潮汐现象是指海洋水体因月球、太阳与地球之间引力的相互作用而引起的周期性涨落现象。
它不仅对自然界造成深远影响,同时也对人类的生活和经济活动产生重要影响。
本文将从潮汐的成因、类型、周期、影响等方面详细探讨潮汐现象的科学原理。
一、潮汐的成因潮汐现象主要由天体引力引发,具体来说,包括以下几个原因:月球的引力:月球是离地球最近的大天体,其引力对地球上的水体有着显著的影响。
由于月球离地球较近,其引力会使得靠近月球的一侧海面出现升高,也就是形成了“潮涨”。
太阳的引力:尽管太阳距离地球更远,但由于其质量巨大,对地球的引力影响同样不容忽视。
太阳的位置变化会造成海洋水位的变化,尤其是在新月和满月期间,太阳和月球呈一直线时,潮汐增大,这被称为“春潮”。
地球自转:地球自转导致了相对于月球和太阳的位置变化,使得不同地点受到引力的影响出现差异。
这种差异使得海水在不同区域形成高低起伏。
地形因素:沿海地区的地形、河流口和岛屿等可能影响潮汐的实际表现,例如在狭窄入海口潮水涌动会更为明显。
当地形条件与潮汐组合时,会产生一定程度上的共振现象。
气候与气压变化:气候条件的变化也可能引起局部的潮位波动。
例如,低气压天气系统可能导致海平面升高,而强风则可能影响水面的运动。
通过这些因素,我们可以认识到潮汐是一种复杂的物理现象,其研究需要考虑多重变量及其相互作用。
二、潮汐的类型根据其产生的原因和表现形式,潮汐可以分为几种类型:半日潮:一天内有两个高潮和两个低潮,幅度相似。
通常情况下,在赤道附近及大部分热带海洋区域较为常见,受月球和太阳引力共同作用。
全日潮:一天内只出现一次高潮和一次低潮,高潮和低潮之间相隔约24小时。
全日潮多见于一些特定地区,如格林兰附近,由于特殊地形和气候条件造成。
不规则潮(混合潮):若干种不同形式的潮汐交错在一起,在时间特征和高度上存在显著差异。
这类潮汐多见于东南亚地区及其他受到大规模水体调动影响的区域。
春秋潮与尺量潮:春秋潮是指新月和满月发生时,由于日月同一方向,因此产生最大幅度高低变化。
地理潮汐知识点总结潮汐是地球上海洋的重要现象,它由引力和离心力共同作用形成。
潮汐对海洋生态系统、海岸线变化以及人们日常生活产生着重要影响。
本文将对潮汐的形成原理、类型、影响和管理进行详细介绍。
一、潮汐的形成原理1. 引力作用潮汐是由于太阳和月亮的引力作用形成的。
太阳和月亮对地球的引力使得海洋水体受到不同方向的拉力,从而产生了潮汐现象。
太阳的引力作用是潮汐形成的主要原因之一,而月亮的引力也是潮汐形成的重要驱动力。
太阳的引力引起的潮汐称为太阳潮,而月亮的引力引起的潮汐称为月潮。
2. 离心力作用地球自转会产生一种被称为离心力的力。
这种力会使得地球上的水体产生周期性的变化,最终形成潮汐现象。
3. 潮汐的周期潮汐的周期一般为12小时26分钟,即有两次涨潮和两次落潮,一个潮汐周期为24小时52分钟。
月亮和太阳对海洋的引力作用导致涨潮和落潮时刻的不断变化,因此潮汐周期并不是准确的24小时。
二、潮汐的类型1. 日潮日潮是由太阳引力引起的潮汐现象。
它的周期大约为24小时50分钟。
日潮的潮差一般不太大,但在某些地方也可能非常显著。
2. 月潮月潮是由月亮引力引起的潮汐现象。
它的周期约为24小时50分钟。
月潮的潮差相对较大,会对海洋生态系统产生显著影响。
3. 复合潮在某些地区,太阳和月亮的引力作用同时产生潮汐现象,这种潮汐称为复合潮。
复合潮的周期和潮差都比较复杂,难以简单描述。
4. 潮差潮差是指涨潮和落潮时海平面的高度差。
潮差的大小会受到地理位置、季节、天气等多种因素的影响。
通常来说,大洋上的潮差较小,而在一些海湾和海峡,潮差则会相对较大。
三、潮汐的影响1. 海洋生态系统潮汐对海洋生态系统产生着重要影响。
潮汐的周期性变化使得海水中的营养物质能够更加充分地分布到各个地区,从而促进海洋生物的生长。
潮汐现象也带动了许多海洋生物的迁徙和繁殖。
2. 海岸线变化潮汐的作用会影响到海岸线的形态和演变。
潮汐的涨落使得海水时而冲刷海岸线,时而又侵蚀海岸线,从而形成了各种各样的海岸地貌。
高一地理潮汐概念知识点潮汐是地球表面上海洋中发生的海水周期性涨落现象,是由于地球和月球以及太阳之间的引力相互作用所引起的。
潮汐现象对于海洋生物、河口地带以及能源开发等都有着重要的影响。
本文将介绍高一地理中有关潮汐概念的知识点。
一、潮汐的形成原因潮汐是由于地球、月球和太阳之间的引力相互作用而产生的。
地球在其自转过程中,受到月球和太阳的引力,使得地球上各个海洋区域的海平面产生周期性涨落。
其中,月球对地球的引力是主要因素,太阳的引力也有一定影响,在月球和太阳引力共同作用下,形成了潮汐现象。
二、潮汐的类型1. 半日潮:一天内发生两次涨潮和两次退潮,涨潮和退潮的时间间隔相等,潮汐周期为12小时25分钟。
2. 日潮:一天内发生一次涨潮和一次退潮,涨潮和退潮的时间间隔为24小时50分钟。
3. 复合潮:在某些海域中,由于地形和复杂的海洋环境,可能会形成多个涨潮和退潮的潮汐现象,称为复合潮。
三、潮汐的影响1. 生态环境影响:潮汐现象对于海洋生物的生命周期、觅食习性以及繁殖行为都有着深刻的影响。
例如,一些海洋生物需要利用潮汐来觅食或是进行繁殖,而在潮汐涨潮时,一些底栖生物可以更容易获取足够的水分和氧气。
2. 河口地带影响:潮汐潮位的变化也会对河口地区的水文环境产生影响。
在河口地带,潮汐能够影响河流的水位及水流的方向,并形成潮汐波。
3. 能源开发利用:潮汐能是潮汐现象的利用形式,通过将潮汐能转化为电能,可以为人类提供可再生的清洁能源。
4. 安全和运输:潮汐对于海洋航行和港口运输有一定的影响。
在涨潮时,水位的上升可以提供更大的航运通道,而在退潮时则相反。
四、中国的潮汐特点中国位于太平洋和印度洋,是世界上潮汐现象最复杂的地区之一。
1. 南海潮汐:南海北部和南海中部的潮汐较为显著,潮程大,潮汐涨落较为剧烈。
2. 黄海潮汐:渤海和黄海位于我国的东北部,受到南海潮汐和太平洋潮汐的共同影响,潮汐相对较为复杂。
3. 东海潮汐:东海位于中国的东南部,受到太平洋潮汐的影响,潮汐较为明显。
第二节天文潮效应天文潮,地球上的海洋和大气受月球和太阳引潮力作用,产生的潮汐现象。
月亮是地球的卫星,质量只有地球的1/6,但它相对于太阳距离地球较近;太阳距离地球虽然很远,但它的质量却很大。
这两个天体都对地球各处产生了很强的引力,从而形成了周期性潮汐。
这种潮汐主要有:海潮,海水周期性涨落;固体潮,地壳规律性升降;大气潮,气压周期性变化。
研究表明,潮汐现象主要是由天体对地球上不同位置的引力差而形成的。
太阳的引力虽然大,但由于它很远,对地球上不同位置的引力差几乎为零,所产生的引潮力只有月球的五分之二左右,所以潮汐的形成,主要是由月球对地球的引力决定的。
月球在地球表面的引力作用点,即是太阴潮—引力潮(顺潮)的中心。
同时,在另一个半球的对称点上,还有一个由离心力产生的太阴潮—离心潮(对潮)。
随着月球自东向西的周日视运动,海平面就会出现周期性涨落。
既然地球表面的海洋和大气能够在太阳、月亮引潮力作用下,产生潮汐运动;那么,地球内部软流圈中的流体物质,为什么不会产生相同形式的运动呢?根据潮汐的形成原理推测,软流圈中的流体物质,在太阳、月亮引潮力作用下,像地球表面的海水一样,在地球内部形成涌动;其可观测的物理效应,就是地壳有规律地升降——固体潮。
固体潮不仅是岩石圈的潮汐涨落,而且还是软流圈内的流体物质潮汐涌动的结果。
在日月引潮力作用下,流体物质与地球表面的海水、大气同步涨落。
当引潮力增大时,流体物质向低纬度方向聚集,赤道带隆起。
当引潮力减弱时,流体物质向高纬度方向涌动,聚集在赤道带的流体物质消退下去,像大海的波浪一样形成脉动波。
上述推演表明,软流圈中的流体物质不仅以环流形式运动着,而且还在引潮力的作用下,产生了一种脉动。
就像人体的血液循环一样,同时存在流动和脉动两种运动形式。
客观地说,地幔环流的运动速度是极其缓慢的,循环周期以万年计,在短时间内,难以对地壳岩石层产生可观的地质作用效应。
然而,由于周期性的天文潮效应,源源不断地为软流圈中的流体物质注入能量,因而,对岩石层的作用效应显著提高,成为地震和火山爆发的能量之源。
天文和海洋
天文和海洋
由于日、月、地三者的相互作用产生了海洋天文潮汐。
我国古时把发生在午前的一次海水上涨称为潮,午后的一次叫做汐。
(按字面分析,取其“朝”——潮,“夕”——汐之意,合称潮汐)从局部地区看,潮汐是周期性海面升降(涨落)。
海水在一天内有二次涨落。
海洋天文潮汐直接原因是由日、月对地球的引潮力引起的,由太阳引力造成的潮汐为太阳潮,由月亮引力造成的潮汐为太阴潮
大潮的成因:当日月垂点最接近时,太阳潮对太阴潮起加强
作用,造成高潮特高,低潮特低,潮差特大,形成大潮。
小潮的成因:
当日月垂点相距最远,太阳潮对太阴潮起削减作用,形成高潮不高,低潮不低,潮差特小,形成小潮
钱塘江大潮,也称海宁潮,是浙江杭州湾钱塘江口的涌潮。
是世界著名涌潮之一,也是世界最大的天文大潮之一。
国际地理学界将钱塘江与南美亚马逊河、南亚恒河并称为“世界三大强涌潮河流”。
钱江观潮位于杭州东北45公里海宁盐官镇,是天体引力和
地球自转的离心作用,加上杭州湾喇叭口的特殊地形所造成的特大涌潮。
每年农历八月十五,钱江涌潮最大,潮头可达数米。
海潮来时,声如雷鸣,排山倒海,犹如万马奔腾,蔚为壮观。
【初中地理】初一地理知识点总结之天文潮
【—初一地理总结之天文潮】,由天文因素影响所产生潮汐称天文潮。
天文潮是地球
上海洋受月球和太阳引潮力作用所产生的潮汐现象。
什么是天文潮汐?
要想了解什么是风暴潮,首先要知道什么是天文潮。
在地球的表面,存在地球的引力,这种力把海水向地心吸引,此外,海水也受来自月球和太阳的引力的吸引,那么,海水受
到月球和太阳引力的作用产生规律性的上升下降运动,这种海面的升降现象叫做海洋潮汐,也称为天文潮。
正常潮汐一天有两次高潮和两次低潮,相邻两次高潮之间的时间间隔约为12小时。
天文大潮:每当月球移动到和太阳在一条直线上,两天体的引力就会作用于同一方向,海水的涨落必然增大。
这就是人们常说的“
第一天
、十五涨大潮”的原因。
天文大潮一般在朔日和望日之后一天半左右,即农历的
初中第二天
、
初三
和十七、十八日左右。
结论:其高潮和低潮、潮位和发生时间是有规律的,可以根据天体中月亮、太阳和地
球相互作用的规律进行计算和预测。