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[转贴]潮汐的成因

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发表于 2007-9-13 11:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

一、   潮汐的成因> >

海水的涨落现象是由诸多复杂因素决定的,经研究表明,潮汐产生的原动力,是天> >

体的引潮力,即天体的引力、地球与天体相对运动所需的惯性离心力的向量和。其> >

中最主要的是月球的引潮力,其次是太阳的引潮力。 > >

本章仅从航海实际需要出发,扼要地利用平衡潮理论(静力学理论)分析潮汐的基> >

本成因,并对调和常数分析法作简单扼要的介绍。 

平衡潮理论是牛顿创立的,所谓平衡潮是指海水在引潮力和重力作用下,达到平衡

时的潮汐。 

为了使问题简化,作以下两个假设:

1、 整个地球被等深的海水所覆盖,所有自然地理因素对潮汐不起作用;

2、 海水没有摩擦力、惯性力,外力使海水在任何时候都处于平衡状态。

下面以月引潮力为例来分析潮汐的成因: 

     月球的引力

根据万有引力定律,有:

式中:mM  —— 月球质量;            mE —— 地球质量;

R —— 地月中心距离;         k —— 万有引力系数。

而地球表面上至月球中心距离为X单位质点P所受的引力为:

         

所以:(如图5-1-1所示)

月球引力的方向:均指向月心;

大小:与天体的距离的平方成反比。 

  惯性离心力

月球绕地球公转,严格地说,应是月心绕月、地公共质心旋转。其周期约为27.3

日。由于地球质量远比月球质量大,经计算,公共质心位于月心与地心连线上,且

距地心0.73 R(R为地球半径)处。地球绕公共质心平动时,产生惯性离心力。 

如图5-1-2所示:

地球表面上各点的惯性离心力为:

方向:均背向月球,且彼此平行;

大小:均相等。  

     月引潮力和月潮椭圆体

如图5-1-4所示: 

月引潮力即为月球的引力和月、地公转惯性离心力的矢量和。

月引潮力使地面海水涌向向月和背月的地方,形成高潮;

而在与向月和背月经差相差90o处,海水因受引潮力的作用而流走,形成低潮,从

而形成一个长轴指向月球的月潮椭圆体(如图5-1-5所示): 

 

 

 

 

 

对地球上某点A而言,P为地极,A 1 , A 2 ,A 3 , A4分别表示地球表面上任意一

A随着地球自转中的四个位置。

A 1 点,月球在该点的上中天,该点海面水位升到最高,产生该地当日第一次高潮;

当地球自转到A 2点时,海面水位下降到最底,产生该日当地第一次低潮;

当地球自转到A 3点时,即月下中天,海面水位再次升到最高,即产生该地当日第

二次高潮;

当地球自转到A 4点时, 海面水位再次下降到最底,则发生该地当日第二次低潮。 

月球连续两次上(下)中天的时间间隔称为一个太阴日,约为24 h 50 min。

相邻两个高潮(低潮)的时间间隔(约为12 h 25 min.),称为一个潮汐周期。

可见,我们所讨论的潮汐是以半个太阴日为周期的,故称为半日潮(semi-diurnal

tide)。 

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发表于 2007-9-13 11:08 | 只看该作者
又长知识了.
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发表于 2007-9-13 12:30 | 只看该作者
楼主好学问。
4#
发表于 2007-9-13 12:40 | 只看该作者
高深!专业!
博士论文不过如此
5#
 楼主| 发表于 2007-9-13 11:11 | 只看该作者
好快啊!
坐板凳。
6#
发表于 2007-9-13 11:13 | 只看该作者

又长知识,谢谢楼主!
7#
发表于 2007-9-13 16:11 | 只看该作者
原文由 [B]晨泳[/B] 发表: 又长知识了.
8#
发表于 2007-9-16 07:09 | 只看该作者
原文由 [B]兔宝宝[/B] 发表: 楼主好学问。
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