什么是潮汐?今天知秀網(wǎng)小編就為大家詳細(xì)解讀一下~
潮汐現(xiàn)象是沿海地區(qū)的一種自然現(xiàn)象,指海水在天體引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng),習(xí)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(dòng)稱為潮流。

我們的祖先為了表示生潮的時(shí)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。
潮汐是怎樣形成的?
在不考慮其他星球的微弱作用的情況下,月球和太陽對(duì)海洋的引潮力的作用是引起海水漲落的原因。
引潮力又是怎樣的一種力呢?在物理學(xué)看來,在非慣性系下,引潮力是月球的萬有引力和與之對(duì)應(yīng)的慣性,還有太陽的萬有引力和與之對(duì)應(yīng)的慣性力等四種力的合力。
有的資料提到“離心力”也是引潮力的分力之一,物理學(xué)中有離心現(xiàn)象的提法,卻沒有“離心力”的概念和定義。不過“離心力”的本意正是慣性。

只用月球的引力作用解釋不了,為什么漲潮現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生在地球離月球最近的海面和離月球最遠(yuǎn)的海面這兩個(gè)區(qū)域,從而使球形的海平面變成紡錘體形。
截止到2012年,物理學(xué)界出現(xiàn)了最新穎的重力概念和定義。定義的內(nèi)容是:“在靜力學(xué)范圍內(nèi),以放置物體的支撐物或物體自身為非慣性參照物,重力是物體所受各萬有引力與各慣性力的合力。”該定義能成功地解釋潮汐成因。
這里要注意的是,在把各星球看做質(zhì)點(diǎn)的情況下,求地面上物體的重力時(shí),只有地球?qū)ξ矬w的萬有引力和與物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力對(duì)應(yīng)的慣性力參加運(yùn)算,其他各星球的萬有引力都和與之對(duì)應(yīng)的慣性抵消了。
潮汐的利用價(jià)值
潮汐能
潮汐能是以位能的形態(tài)出現(xiàn)的海洋能,是指海水潮漲和潮落形成的水的勢(shì)能。海水漲落的潮汐現(xiàn)象是由地球和天體運(yùn)動(dòng)以及它們之間的相互作用而引起的。在海洋中,月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。
由于地球的旋轉(zhuǎn),這種水位的上升以周期為12小時(shí)25分和振幅小于1m的深海波浪形式由東向西傳播。太陽引力的作用與此相似,但是作用力小些,其周期為12小時(shí)。
當(dāng)太陽、月球和地球在一條直線上時(shí),就產(chǎn)生大潮(springtides);當(dāng)它們成直角時(shí),就產(chǎn)生小潮(neaptides)。除了半日周期潮和月周期潮的變化外,地球和月球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還產(chǎn)生許多其他的周期性循環(huán),其周期可以從幾天到數(shù)年。

同時(shí)地表的海水又受到地球運(yùn)動(dòng)離心力的作用,月球引力和離心力的合力正是引起海水漲落的引潮力。
潮汐能的開發(fā)潛力
潮汐因地而異的,不同的地區(qū)常有不同的潮汐系統(tǒng),它們都是從深海潮波獲取能量,但具有各自獨(dú)特的特征。
盡管潮汐很復(fù)雜,但對(duì)任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。海洋潮汐從地球的旋轉(zhuǎn)中獲得能量,并在吸收能量過程中使地球旋轉(zhuǎn)減慢。
但是這種地球旋轉(zhuǎn)的減慢在人的一生中是幾乎覺察不出來的,而且也并不會(huì)由于潮汐能的開發(fā)利用而加快。這種能量通過淺海區(qū)和海岸區(qū)的摩擦,以1.7TW的速率消散。
只有出現(xiàn)大潮,能量集中時(shí),并且在地理?xiàng)l件適于建造潮汐電站的地方,從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場(chǎng)所并不是到處都有,但世界各國已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐能的站址。據(jù)最新的估算,有開發(fā)潛力的潮汐能量每年約200TW·h。
發(fā)表評(píng)論