海洋为什么有潮汐？

热心网友：由于日、月引潮力的作用，使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变，称固体潮汐，简称固体潮或地潮；海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退，称海洋潮汐，简称海潮；大气各要素（如气压场、大气风场、地球磁场等）受引潮力的作用而产生的周期性变化（如8、12、24小时）称大气潮汐，简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮，由月球引起的称太阴潮。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，太阴潮比太阳潮显著。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。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。作为完整的潮汐科学，其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体，但由于海潮现象十分明显，且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切，因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐。 潮汐能是以位能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间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。由于地球的旋转，这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1m的深海波浪形式由东向西传播。太阳引力的作用与此相似，但是作用力小些，其周期为12小时。当太阳、月球和地球在一条直线上时，就产生大潮(spring tides)；当它们成直角时，就产生小潮(neap tides)。除了半日周期潮和月周期潮的变化外，地球和月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循环，其周期可以从几天到数年。同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用，月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。除月球、太阳外，其他天体对地球同样会产生引潮力。虽然太阳的质量比月球大得多，但太阳离地球的距离也比月球与地球之间的距离大得多，所以其引潮力还不到月球引潮力的一半。其他天体或因远离地球，或因质量太小所产生的引潮力微不足道。 潮汐是沿海地区的一种自然现象，古代称白天的潮汐为“潮”，晚上的称为“汐”，合称为“潮汐”，它的发生和太阳，月球都有关系，也和我国传统农历对应。在农历每月的初一即朔点时刻处太阳和月球在地球的一侧，所以就有了最大的引潮力，所以会引起“大潮”，在农历每月的十五或十六附近，太阳和月亮在地球的两侧，太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起“大潮”；在月相为上弦和下弦时，即农历的初八和二十三时，太阳引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就发生了“小潮”，故农谚中有“初一十五涨大潮，初八二十三到处见海滩”之说。另外在第天也有涨潮发生，由于月球每天在天球上东移13度多，合计为50分钟左右，即每天月亮上中天时刻（为1太阴日=24时50分）约推迟50分钟左右，（下中天也会发生潮水每天一般都有两次潮水）故每天涨潮的时刻也推迟50分钟左右。但由于，月球和太阳的运动的复杂性，大潮可能有时推迟一天或几天，一太阴日间的高潮也往往落后于月球上中天或下中天时刻一小时或几小时，有的地方一太阴日就发生一次潮汐。 太阳和月球引力对地球上的水（液体）起作用如此大，对地壳的固体大陆也起作用会发生“陆潮”，“陆潮”可能会促使引发地震，所以在作地震预报时应虑月相。 太阳和月球引力对地球上的大气（气体）也会发生很大的作用，发生“大气潮”，引起大气对流和大气运动上的变化，会引起气候上的变化。（这和认为气候的变化与月亮无关的传统观点是抵触的。）故气象专家建议在作天气预报时应考虑月相。 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。

热心网友：地球上的海洋潮汐是如何形成的？我们通常了解到的是因为月球的引力作用在地球上，从而导致引力的不平衡——地球靠近月球的一侧受到的月球引力最大，而远离月球的那一侧引力最小。这样的结果就是把海洋拉伸成沿地球两侧隆起，最终形成了潮汐。然而，这种引力差异并不意味着月球“拉伸”海洋。如果这就是海洋潮汐的原理，那为什么湖泊、池塘以及装在杯子里的水没有产生潮汐作用？事实上，很多人都误解了产生潮汐的根本原因。当然，潮汐作用确实是海洋沿地球两侧隆起导致的，但并非是月球引力差直接造成的。那么，海水隆起的真正原因是什么呢？通过计算可知，在地球上的任何一点，作用在地球上的月球引力比地球自身的重力弱1000万倍。因此，地球朝向月球的一面和背向月球的一面之间的引力差异很小。事实上，地球的潮汐隆起是月球、地球和太阳之间的复杂引力作用的产物。而总体效果更多的是“推”而不是“拉”地球上的水。虽然地球上的每一滴水确实被月球的引力所吸引，但是由于地心引力内向的拉力太强，所以月球的引力在分子水平上的效应并不明显。然而，关键是海水大约占地球表面的71%，并且全球海洋都是连通的，这使得每个水分子上的力叠加在一起就能达到相当可观的水压力。地球两极附近的水分子主要被拉向地球的重心（靠近其核心），最接近月球的水分子（在地球赤道上）受到了最强的月球引力作用。同时，距离月球最远的水分子受到最弱的引力作用。由于水分子可以很容易地相互碰撞，这些无数微小的碰撞叠加在一起的宏观表现就是把海水从两极挤压出来。这种全球水压力对抗地球的重力，形成两个隆起——潮汐。因此，海水并不是被引力拉伸而直接隆起。海洋沿着地球-月球方向隆起，这就如同用手挤压灌水气球，它的两侧将会凸起。对于诸如湖泊等较小的水体而言，没有明显的潮汐隆起，这是因为它们缺乏足够的水来产生可以显著克服地球重力的水压。另外，太阳的引力也会影响潮汐，约占这一现象的三分之一。当太阳的引力与月球的相抵消时，会导致低于平均水平的小潮。当太阳与月球成一条直线时，会引发大潮。