潮汐的组成
潮汐的组成
潮汐的变化是多种不同周期活动最终的结果,这种影响称为潮汐的组成。
潮汐变化的时间尺度范围从数小时到一年,所以要在固定的观测站以潮汐表精确的纪录水位的高低变化,可以筛选出变化周期短于一分钟的水位变化。这些资料将会和参考值(或已知数),通常是平均海平面,做比较。
主太阴半日潮
因为地球自转快于月球公转,
涨潮会在月球至中天前到来(月球公转与地球自转方向相同),相差约3度[8]。月球与潮汐隆起(tidal bulge,或称隆堆)相互吸引,使得地球自转渐渐变慢,而月球公转渐快。这使得当前每一年月球轨道约推离地球38毫米,而地球的一日延长约23微秒。 因为月球对地球万有引力的作用,地球视作一固态整体,较背对月球一侧的海水更被拉近月球,因此背对月球一侧的海水形同“升高”了。[9]这造成两端的潮汐隆起与每天两次的涨潮。
在大多数的地区,潮汐最主要的成分是主太阴半日潮,也称为M2,它的周期是12小时25.2分钟,正好是太阴潮汐日的一半,也是月球至下一次中天所需的一半时间,也是地球上同一个地点因为自转再一次正对着月球的周期。使用简单的潮汐钟就可以追踪这个成分的潮汐。因为月球以和地球公转相同的方向环绕着地球运转,因此太阴日比地球日长一点。以手表上的分针做比较就可以了解:分针与时针
在12:00重合,但再次重合的时间是1:05,而不是1:00就可以了解了。
变动的范围:大潮和小潮
半日潮的潮差(在半天之内水域的最高和最低位置的变化)各自有两个星期或14天周期的不同变化。在新月和满月,当太阳、月球和地球的在一条线上,也就是朔望的时刻,太阳的潮汐力会加强月球的潮汐,潮汐的潮差会达到最大:称为大潮(英文为spring tide,但与春季无关,不能译为春潮,而是在字面上源自较古老的含义:跳跃、向前喷出、上升等水文学的自然现象)。当月球在上弦或下弦的位置,从地球看到的太阳和月球相距90度, 太阳的力量抵销了部分的月球力量,使两者的合力效果最小。在月相周期的这种位置上,潮汐的潮差最小:称为小潮(英文neap tide的字源不清楚)。大潮的时候,高水位高于平均值,而低水位低于平均值,憩潮的时间比平均短,但潮流比平均值强大;小潮的结果是一切都小于平均值。大潮和小潮的时间间隔大约是7天。
月球与地球之间的距离变化也影响到潮汐的高度,当月球在近地点,潮汐的潮差会增加,而在远地点时潮汐的潮差会减少。每7.5个朔望月,新月或满月会和近点月重合,会造成近点月大潮使潮汐的潮差达到最大。如果在此时有风暴出现在沿海地区,其结果是造成的灾害(各种形式上的财物损失,等等)会特别的严重。
半日潮潮差的差异
当一天有两次但高度不同的涨潮(也有两次高度不同的退潮),这种形式称为混合型半日潮 。
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