|
潮汐及其形成 潮汐現(xiàn)象是沿海地區(qū)的一種自然現(xiàn)象，指海水在天體（主要是月球和太陽）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運動，習慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動稱為潮流。我們的祖先為了表示生潮的時刻，把發(fā)生在早晨的高潮叫潮，發(fā)生在晚上的高潮叫汐。這是潮汐的名稱的由來。 牛頓的萬有引力定律告訴我們，宇宙間任意兩個有質(zhì)量的物體間都存在著相互吸引的力。 離地球最近的天體是月球，最近的恒星是太陽，二者對地球的引力除了使地球圍繞著太陽公轉(zhuǎn)和月球圍繞著地球公轉(zhuǎn)外（其實是分別圍繞著共同的質(zhì)心運動），還會吸起相對一側(cè)的地球表面的水體，從而使海面發(fā)生升高的現(xiàn)象。 由太陽引力吸引起來的海潮叫太陽潮。 由月球引力吸引起來的海潮叫太陰潮。 雖然太陽的質(zhì)量遠比月球大，但是地月距離（38萬公里）遠比日地距離（15 000萬公里）近，所以月球的引潮力比太陽的要大，月球引潮力是太陽的2.17倍。 一天中潮水的漲落 因為月球的引潮力比太陽大，這里以月球為例，在地球與月球相對的一側(cè)的海水因為被月球的引力“吸”起來而形成高潮，而在相背一側(cè)的海水則由于地球自轉(zhuǎn)的離心力被“拋”離起來。所以不管是向著月球一側(cè)，還是背著月球一側(cè)，都會發(fā)生漲潮現(xiàn)象。 在一天之中，地球上的各地隨著地球自轉(zhuǎn)，其與月球的位置也會發(fā)生變化，因此會發(fā)生潮水的漲落現(xiàn)象。 比如下圖中的A點，正對著月球，現(xiàn)在正處于漲潮階段： 然后隨著地球自轉(zhuǎn)，A點逐漸地移動到了低潮的位置： 這之后，A繼續(xù)跟著地球自轉(zhuǎn)而移動，來到了地球另一面的漲潮位，再次漲潮： 再之后，A點又會移到低潮點，并再次回到高潮點。 這整個過程里，A轉(zhuǎn)了地球1圈，也就是1天（24小時）的時間。當然了，這只為了通俗解釋的模型。真實情況中，月球不會停著不動，它也是要圍著地球轉(zhuǎn)的。因此，現(xiàn)實中A從一個高潮位到下一個高潮位的時間是25小時左右。也就是說，每隔25小時左右，A點會迎來兩次漲潮和兩次落潮。這種潮汐模式叫“半日潮”（semi-diurnal tide），世界上很多地方的潮水都是這樣的模式。 也就是說，在一天之內(nèi)，海水會發(fā)生兩次漲落現(xiàn)象。 除了“半日潮“”，還有“全日潮“”（一天中只有一次漲潮和落潮）以及“混合潮“”（一天中也有兩次漲落現(xiàn)象，但是兩次漲落的潮差不一樣）。這里就不展開討論了。 上兩圖為同一個地方漲潮與退潮的對比 一個月內(nèi)潮水的漲落 在一個月中，月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的位置在不斷發(fā)生變化，因此月球引潮力和太陽引潮力的方向也在不斷發(fā)生變化。當太陽、月球和地球同一條直線時，太陽潮和太陰潮疊加，則形成大潮。當三者位置呈90°時，太陽引潮力和月球引潮力相互牽扯，則為小潮。 農(nóng)歷初一前后（朔月），月球位于地球和太陽之間，二者引潮力疊加，則為大潮 農(nóng)歷初七初八（上玄月），月球、地球和太陽三者呈90°，二者引潮力相互牽扯，則為小潮 農(nóng)歷十五前后（望月），月球繞行至地球背向太陽一側(cè)，二者引潮力再一次相互疊加，形成一個月中第二次的大潮。 農(nóng)歷二十二、二十三（下玄月），月球、地球和太陽三者又成90°，二者引潮力又相互牽扯，形成一個月內(nèi)的第二次小潮。 因此在一個月內(nèi)，潮水會形成兩次的大潮和兩次的小潮。 理論上，每月的初一和十五，都能看到壯觀的錢塘江大潮，不過現(xiàn)實中大潮會延遲兩三天。 至于為何每年八月的錢塘江大潮最盛？ 錢塘江大潮成因 01 天時 每個月的初一、十五 月球、太陽和地球處在同一條直線上 兩者的作用相疊加，潮汐就最強 于是有每個月的朔、望兩次大潮 而且，當每年的春分、秋分時節(jié) 太陽的運行軌跡恰與地球的赤道相交 又產(chǎn)生春、秋兩次大潮 一天中的兩個潮強弱也有差別 一般來說，春分到秋分期間，夜潮比日潮大 秋分到春分期間，則日潮大 故當?shù)赜袀€說法，潮既怕冷又怕熱 冬日白天威風，夏天夜里神氣  太陽對地球的潮汐作用 月球?qū)Φ厍虻某毕饔?br> 望日附近 太陽與月球?qū)Φ厍虻墓餐毕饔?/p> 既然每個月都有大潮，為什么壯觀的錢塘江大潮只在農(nóng)歷八月呢？ 在視覺上，月球沿著白道圍繞地球運動，太陽沿著黃道圍繞地球運動，白道與黃道存在5°09’的夾角。在春分與秋分附近，日、月、地才處于（或最接近處于）同一直線上。 然而，春分時錢塘江處于枯水期，秋分時處于豐水期，再加上各位助攻（主要是助攻2-東南季風）相助，最終成就了每年農(nóng)歷八月十八的錢塘江大潮這一壯景。 02 地利 助攻1：錢塘江口形狀與河床 杭州灣是一個典型的喇叭形的河口灣 灣口寬100公里 而向上游急劇收縮到只有2～3公里寬 突然縮小的河床容量導致了 大量潮水被迫涌入狹淺的河道 潮頭受到阻礙無法行進，而后面的潮水又急速推進 迫使潮頭陡立，發(fā)生破碎 進而發(fā)出轟鳴聲響 最終呈現(xiàn)出驚險而壯觀的陣勢 與此同時，江口有巨大的攔門沙坎 潮水涌進后遇到強大阻力，潮頭只能順勢上漲 前浪遭遏，后浪又上，波推波，浪迭浪 潮水呼嘯奔騰，排山倒海般洶涌而來 1 助攻2：東南季風 （圖片來自清遠教育局） 江浙沿海一帶的夏季，東南季風盛行，其風向與潮水方向大體一致，助長潮勢。 03 人和 助攻3：圍墾 圍墾，讀音wéi kěn，漢語詞語，指用堤壩把灘地圍起來開墾。 （百度釋義） 自古至今的圍墾治理，雖對土地充分利用，卻也使錢塘江口形狀更加極端。 1 助攻4：堤壩 直立的河堤增強了涌潮的反射作用。 潮汐發(fā)電 潮汐能 在海灣或感潮河口，可見到海水或江水每天有兩次的漲落現(xiàn)象，早上的稱為潮，晚上的稱為汐。潮汐作為一種自然現(xiàn)象，為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便。這種現(xiàn)象主要是由月球、太陽的引潮力以及地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)所造成的。海水在運動時所具有的動能和勢能統(tǒng)稱為潮汐能。 1 潮汐發(fā)電原理 潮汐發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi)，以勢能的形式保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。 ▲海水漲潮時水位高于水庫水位，海水向水庫流動推動水輪機運轉(zhuǎn)。 ▲海水退潮時水位低于水庫水位，水庫水向海洋流動推動水輪機運轉(zhuǎn)。 差別在于海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大，并且呈間歇性，從而潮汐發(fā)電的水輪機結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點。
地理試題中的潮汐 1.科學地開發(fā)和利用能源才能促進人類的可持續(xù)發(fā)展。閱讀材料，回答問題。 材料一 燃燒煤、石油、天然氣等化石能源產(chǎn)生的廢氣，影響氣候、危及人體健康的問題日益嚴峻。因而，太陽能、核能、風能、潮汐能等新能源的開發(fā)利用受到廣泛重視。據(jù)測算，全球可開發(fā)風能總量比水能總量大十倍。我國沿海地區(qū)也蘊藏著豐富的風能資源。 材料二 亞馬孫河河口位置圖(下圖)。
(1)請回答下圖相應(yīng)數(shù)碼框中的內(nèi)容，顯示燃燒化石能源對人體健康危害的過程，以反映開發(fā)新能源的必要性。
(2)許多大河河口地區(qū)有豐富的潮汐能資源。據(jù)材料二，分析亞馬孫河河口潮汐潮位高的原因。 參考答案： (1)①二氧化硫、氮氧化物?、谒峄、酆粑?/p> (2)河口為三角形(或喇叭形)，潮水涌入由寬變窄，潮位被推高；河口受東北信風(或信風)影響，信風順潮流方向推高潮位(或風助潮勢)；該河流年徑流量大，入海河水逆潮流頂托抬高潮位。 2.英國正在大力開發(fā)潮汐能、波浪能、海流能等多種海洋能源，將發(fā)展成為“海洋能源中的沙特阿拉伯”。讀下面英國潮汐能源分布圖，回答問題。
潮汐能是指地球上的海水在月亮和太陽的引力作用下，周期性漲落運動中所具有的能量。目前可以利用衛(wèi)星獲取海洋潮流信息。 (1)指出英國潮汐能的分布特點，說明主要影響因素。 (2)說出獲取潮流信息所用的地理信息技術(shù)，描述該技術(shù)的特點。 (3)分析英國開發(fā)海洋能源的有利條件。 參考答案： (1)分布在沿海地區(qū)，大西洋沿岸更為密集，最強出現(xiàn)在北部。影響因素：日月引力、盛行風向、陸地輪廓。 (2)遙感。特點：監(jiān)測范圍廣，獲取信息連續(xù)性強等。 (3)島國，海洋能源類型多，技術(shù)先進，政策支持，資金充足，市場需求量大 3.分析圖文材料，回答下列問題（16分） 材料一 每年的農(nóng)歷八月十八，太陽、月球、地球幾乎在一條直線上，這天海水受到的潮引力最大，形成錢塘江“八月十八潮，壯觀天下無”的壯麗景象。
材料三 錢塘江口示意圖。
材料四 丁字壩是一種水利工程設(shè)施，是一段與堤壩近乎垂直并伸入江水中的堤，呈丁字形，可以減輕潮水對堤塘的沖擊，延長堤塘的使用壽命。海寧老鹽倉附近集中建造了丁字壩。 （1）從天文角度看，形成錢塘江“八月十八潮，壯觀天下無”景象的主要原因是日、地、月三者大致排列在同一直線上，其中_________位于中間。（２分） （2）根據(jù)材料，描述七堡觀潮點潮汐的次數(shù)變化特點，并推測原因。（8分） （3）從水情角度分析海寧老鹽倉附近集中建設(shè)丁字壩的原因。（6分） 參考答案： （1）地球（2分） （2）變化特點：波動增加。（2分）原因：①沿岸圍墾建設(shè)；②海平面上升；③江水與潮水的運動導致河床變化；④東南季風的強弱變化等。（每點2分，答出三點即可得滿分6分） （3）①潮水逆錢塘江而上時，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，北岸沖刷嚴重；②河流彎道附近，河水和潮水沖刷嚴重；③河床變窄，潮水沖擊力增大。（每點2分，滿分6分，回答其它角度不給分。） 4.圖19為“浙江省簡圖及江廈潮汐發(fā)電站位置圖”，下表為“世界著名潮汐發(fā)電站重要指標對比表”，讀圖回答下列問題。 （1）浙江海岸的主要特點是____________，開發(fā)利用的方向主要是______。 （2）舟山群島漁業(yè)資源豐富,形成條件主要有____________。 （3）潮汐電站的發(fā)電量主要取決于____________等因素。 （4）從大壩選址、海灣形態(tài)、市場需求等方面分析我國建設(shè)江夏潮汐試驗電站的有利條件。 參考答案: （1）海岸線曲折；多港灣、島嶼 建港口，發(fā)展海洋運輸；發(fā)展海洋旅游 （2）淺海大陸架，陽光充足，光合作用強；寒暖流交匯，餌料豐富；入海徑流帶來豐富營養(yǎng)鹽類。 （3）平均潮差、庫區(qū)面積、裝機容量 （4）大壩位于海灣狹窄處，工程量?。缓吵世瓤跔?，有助于產(chǎn)生足夠大的潮差；所在地能源供應(yīng)緊張 |
|
|
