潮汐中的物理现象论文

潮汐中的物理现象论文

形成原因
　　月球引力和太阳引力的合力是引起海水涨落的引潮力。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的，三者之间互有影响。因月球距地球比太阳近，月球与太阳引潮力之比为11：5，对海洋而言，月亮潮比太阳潮显著。大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变，会引起相应的海潮，即对海潮来说，存在着地潮效应的影响；而海潮引起的海水质量的迁移，改变着地壳所承受的负载，使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上，它作用于海面上引起其附加的振动，使海潮的变化更趋复杂。
　　潮汐是因地而异的，不同的地区常有不同的潮汐系统，它们都是从深海潮波获取能量，但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂，但对任何地方的潮汐都可以进行准确预报。海洋潮汐从地球的旋转中获得能量，并在吸收能量过程中使地球旋转减慢。但是这种地球旋转的减慢在人的一生中是几乎觉察不出来的，而且也并不会由于潮汐能的开发利用而加快。这种能量通过浅海区和海岸区的磨擦，以1.7TW(1.7x10^12W)的速率消散。只有出现大潮，能量集中时，并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方，从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有，但世界各国已选定了相当数量的适宜开发潮汐能的站址。据最新的估算，有开发潜力的潮汐能量每年约200TW·h。

潮汐是月球引力引起的，但为什么其引力只对水作用而引起潮汐？

潮汐是月球万有引力引起的吗？周强我们先看看万有引力公式：F=GmM/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方！ 我们知道月球质量是地球质量的1/81，月球与地球的平均距离约为384401千米，而地球半径6371千米，最后算出月球对地球的物体万有引力大约不到地球的重力1/294875，这么小的力，他怎么能引起潮汐？可以说毫不相关，地球的对地球的物体引力（重力）要远远大于月球对地球的物体的引力！ 那么究竟潮汐怎么引起的？ 实际上潮汐力是物体流动力和重力的结果，而跟月球的万有用力没有关系，即使有在重力面前也是忽略的！ 流动力F= k Tρg / P 已经很清楚表达了意思，也就是潮汐所受的力是流动力以及自身的重力，这个力只跟自身的温度，浓度以及压强有关！ 而流动力主要决定于自身浓度，压强和温度,而对于海水来说，浓度和压强基本接近，所以改变的主要是温度！而温度是决定于海水的所接受的能量，也就是太阳能！

所以太阳升起和降落会有潮汐的原因，因为升起时，太阳能量急速增加，而降落时能量急速降低，这就会导致温度的激烈变化，从而引起流动力的激烈变化！而能量变化时，温度变化要有一个时间，所以潮汐一般要延后能量变化50分钟左右！ 地球能量的改变，就会引起流动力的改变。太阳从东边升起和西边降落都会发生激烈的能量变化，这时流动力也发生着激烈的变化，太阳从东边升起就会引起潮，太阳从西边降落就会引起汐，但流动力是跟温度有关，能量改变温度有一个过程，所以潮汐的时间跟太阳升起降落的时间一般要推后50分钟！所以地球除南北两极及个别地区外（没有太阳的影响），各处的潮汐均有两次涨落，每次周期12小时25分，一日两次，共24小时50分，潮汐涨落的时间每天都要推后50分钟。在太阳从东边升起和西边降落的这段过程涨潮和落潮之间有一段时间水位处于不涨不落的状态，叫做平潮。如图：

每月的农历初一，二或者是农历十五十六，也就是日地月出于同条直线上时，如图：

在初一，二时，月球刚好在太阳和地球之间，这时月球完全没有能量反射到地球上，所以这时地球接受月球反射能量最少，地球的流动力就会发生激烈变化而引起地球的潮汐反映。同样的道理，在初十五，六时，这是月球反射的能量最大，所以这时地球接受月球反射能量最多，地球的流动力就会发生激烈变化而引起地球的潮汐反映。 而在初七，八和初二十三，四时，刚好月球和地球，太阳成一直角，这时能量也发生着比较激烈变化，也会引起地球发生小潮汐。 地球不光有液体潮汐，固体，气体也有潮汐，因为固体一样有流动力的变化。只不过固体因为重力的原因，表现的没有那么明显而已！气体因为飘在空中，不容易被我们感觉到，其实气体的“潮汐”也是变化很大，他甚至是陆地地震的一个主要原因之一。 综上所述潮汐现象就是能量发生改变的而引起流动力发生改变的一种受力现象而已。潮汐的时间段也是容易发生地震的时间段，因为地震也是地质受力的一种情况。而地质受力却却跟潮汐一样受的是流动力（当然重力也参与其中）。 所以潮汐跟月球万有引力没有关系！他只跟重力和流动力有关！

潮汐现象是怎么产生的，这里有哪些科学道理？

在海边生活过的朋友或许经历过，白天的海边的礁石都露在岸边，可到了傍晚的时候，海水就涨了起来，把礁石全部掩盖了，对于这种强烈的对比，可能很多朋友就有些疑惑了。是什么力量使海水在短短的几个小时之内发生这种变化呢？或许很多人只是知道潮汐这种现象，但对于其中的原理并不了解，那么我们就来揭开潮汐现象的神秘面纱。

潮汐现象的原理

地球表面 71% 的面积都是被海洋覆盖，其中有一半的海水深度在 3000 米以上。看似平静的大海，实际上在暗潮涌动。人们通过长时间的观察发现，海水每天都在做有规律的涨落，而涨落的时间和高度呈周期性的变化，人们将海水的这种垂直涨落叫做潮汐。其中海水白天涨落叫做“潮”，夜晚的涨落叫做“汐”，全称潮汐。

潮汐产生的一个最主要的原因其实就是万有引力， 潮汐现象是一种复杂的物理现象，主要是由于地球、月球、太阳的相对地理位置不断变化，以及地球受到太阳和月球的引力的合力不断变化，以及地球的自转而产生的。潮汐有规律运动表现在：由于地球自转，当海平面面向月球的时候，因为海水是流动态的，海水受到月球以及太阳的引力，便会朝着引力方向流动聚集凸起，就会产生涨潮，当海平面背向月球的时候就产生退潮，地球自转一圈为一天，所以每天都会发生一次潮涨潮落，这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅将近1米的深海波浪形式由东向西传播。波浪的振幅受月球与太阳的合力的影响，由于月球每月会围绕着地球转动一圈，当月球、太阳都在地球一侧且呈一条直线时，月球与太阳的合力最大，潮汐的水位上涨最高，所以每个月会产生两次大潮，一般出现农历的初一、十五附近。

对地球具有较大引力作用的星球除了太阳就是月亮了，这两颗星球的协同作用，形成了地球上海水有规律的运动。 根据牛顿的万有引力定律表明：引力的大小与两个物体的乘积呈正比，与两个物体的距离成反比。虽然太阳的质量很大，但月球距离地球相对太阳距离地球更近，经过科学的运算表明，月球对潮汐的作用力是太阳的作用力的两倍，月球所产生的最大引潮力可以使海平面上升 0.563 米，太阳的引潮力则可以使海平面上升 0.246 米，但潮汐振幅的大小还受到很多因素的影响，比如气压、地球磁场等的变化，地球岩石圈的变化等都会对潮汐产生重要的影响，所以实际上我们看到的潮差比这个计算值要大很多。因此，朋友在晚上在海边玩的时候可需要注意，在那个时间段，海水涨潮的速度可是很快的，就有不少小伙伴在海边因为没有注意而被困在礁石上不能上岸呢。

潮汐能的利用

潮汐能的主要利用方式就是潮汐发电，一般来说，利用潮汐发电需要满足三个条件：潮差必须大，至少要有几米；海岸地形必须能储存大量的海水，并能建设堤坝和工厂；最后，能建设潮汐能电站的地方还必须地基稳定，地震烈度要小等。所以潮汐发电站一般都建立在海湾入口或河口，在这些地方筑堤建成水库，在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用潮汐电站才能从潮汐中提取能量转化成稳定的电能。所以，虽说潮汐能量巨大，但是要建造潮汐电站可不是轻而易举的，只有在出现大潮、能量集中时，才能从潮汐中提取能量，而且世界上海岸线虽然很长，但是适宜开发潮汐能的站址却不是很多。