通識課-潮汐洋流

潮汐、海洋和大氣環(huán)流

---影響人類生活環(huán)境的因子1潮汐2錢塘江觀潮“八月十八潮，壯觀天下無”，每年農(nóng)歷八月十八的錢塘江大潮都以其磅礴的氣勢吸引大量游客前來觀賞。思考兩個問題

為什么八月十八是觀潮的好日子，其他時候呢？

有沒有某些年比其他年潮大？

為什么錢塘江觀潮，長江呢？世界上其他地方呢？3456交叉潮7一線潮素練橫江，漫漫平沙起白虹欲識潮頭高幾許，越山橫在浪花中8回頭潮9觀賞錢塘秋潮，早在漢、魏、六朝時就已蔚成風(fēng)氣，至唐、宋時，此風(fēng)更盛。相傳農(nóng)歷8月18日，是潮神的生日，故潮峰最高。南宋朝廷曾經(jīng)規(guī)定，這一天在錢塘江上校閱水師，以后相沿成習(xí)，遂成為觀潮節(jié)。長憶觀潮，滿郭人爭江上望。來疑滄海盡成空，萬面鼓聲中。弄潮兒向濤頭立，手把紅旗旗不濕。別來幾向夢中看，夢覺尚心寒。10潮汐的種類根據(jù)潮汐周期又可分為以下三類：半日潮型：一個太陽日內(nèi)出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮，前一次高潮和低潮的潮差與后一次高潮和低潮的潮差大致相同，漲潮過程和落潮過程的時間也幾乎相等（6小時12.5分）。我國渤海、東海、黃海的多數(shù)地點為半日潮型，如大沽、青島、廈門等。全日潮型：一個太陽日內(nèi)只有一次高潮和一次低潮。如南海汕頭、渤海秦皇島等。南海的北部灣是世界上典型的全日潮海區(qū)。混合潮型：一月內(nèi)有些日子出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮，但兩次高潮和低潮的潮差相差較大，漲潮過程和落潮過程的時間也不等；而另一些日子則出現(xiàn)一次高潮和一次低潮。我國南海多數(shù)地點屬混合潮型。如榆林港，十五天出現(xiàn)全日潮，其余日子為不規(guī)則的半日潮，潮差較大。不論那種潮汐類型，在農(nóng)歷每月初一、十五以后兩三天內(nèi)，各要發(fā)生一次潮差最大的大潮，那時潮水漲得最高，落得最低。在農(nóng)歷每月初八、二十三以后兩三天內(nèi)，各有一次潮差最小的小潮，屆時潮水漲得不太高，落得也不太低。11近海潮差大于遠洋對于大洋來說，潮差很小。根據(jù)平衡潮理論，由月球和太陽引起的海洋中的潮汐最大潮差不超過78厘米。我國大陸沿岸潮差一般為2-4米，杭州灣的海寧潮可達9米，每年農(nóng)歷八月十八日前后，可形成壯觀的涌潮。朝鮮半島的西側(cè)，潮差一般為4-8米，最大的在仁川附近，可達11米。12近海潮差大于遠洋近海海灣潮汐有兩個來源：天體引潮力的直接形成相鄰海洋傳入海的面積小，獨立潮不超過幾厘米潮汐傳入近海，水深變淺，能量聚集導(dǎo)致潮高增大。在某些海灣地區(qū)，由于地形逐漸變窄，輻聚效應(yīng)導(dǎo)致潮差更大。13潮汐形成的原因1415東漢王充《論衡》濤之起也，隨月盛衰唐朝竇叔蒙《海濤志》

竇叔蒙較為準(zhǔn)確地描述了潮汐隨月相的周期性變化過程：每月朔望時潮汐最大，上下弦時最小，在朔與上弦之間和望與下弦之間潮汐逐漸變小，在上弦與望之間和下弦與朔之間潮汐逐漸變大。

16靜止的月球運動的月球平衡態(tài)17commoncenterofmass月球并非繞著地球球心旋轉(zhuǎn)，而是兩者共同質(zhì)心引力和慣性使地表相對的兩端水位高漲。18潮汐的推算潮汐的發(fā)生和太陽，月球都有關(guān)系，也和我國傳統(tǒng)農(nóng)歷對應(yīng)。在農(nóng)歷每月的初一即朔點時刻處太陽和月球在地球的一側(cè)，所以就有了最大的引潮力，所以會引起“大潮”，在農(nóng)歷每月的十五或十六附近，太陽和月亮在地球的兩側(cè)，太陽和月球的引潮力你推我拉也會引起“大潮”；在月相為上弦和下弦時，即農(nóng)歷的初八和二十三時，太陽引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就發(fā)生了“小潮”，故農(nóng)諺中有“初一十五漲大潮，初八二十三到處見海灘”之說。由于月球每天在天球上東移13度多，合計為50分鐘左右，即每天月亮上中天時刻（為1太陰日=24時50分）約推遲50分鐘左右，（下中天也會發(fā)生潮水每天一般都有兩次潮水）故每天漲潮的時刻也推遲50分鐘左右。19潮汐的推算我國勞動人民在千百年來總結(jié)經(jīng)驗出來許多的算潮方法（推潮汐時刻）如八分算潮法就是其中的一例：簡明公式：高潮時=0.8h×[農(nóng)歷日期-1(或16)]+高潮間隙上式可算得一天中的一個高潮時，對于正規(guī)半日潮海區(qū)，將其數(shù)值加或減12時25分(或為了計算的方便可加或減12時24分)即可得出另一個高潮時。若將其數(shù)值加或減6時12分即可得低潮出現(xiàn)的時刻——低潮時。但由于，月球和太陽的運動的復(fù)雜性，大潮可能有時推遲一天或幾天，一太陰日間的高潮也往往落后于月球上中天或下中天時刻一小時或幾小時，有的地方一太陰日就發(fā)生一次潮汐。故每天的漲潮退潮時間都不一樣，間隔也不同。20MTide-generatingforce引潮力barycenter平衡引力離心力21abRMP(~60R)月球(質(zhì)量M)對a點(質(zhì)量m)之引力Fg=GmM/(P-R)2a點離心力Fc=GmM/P2

a點引潮力Ft=Fg-Fc=GmM/(P-R)2-GmM/P2~2GmMR/P3

b點引潮力Ft=~-2GmMR/P3

太陽的質(zhì)量雖是月球的25,000,000倍，與地球的距離卻是月-地距離的400倍，所以太陽引潮力約是月球的1/2.5引潮力的計算222324

為何潮汐時間每天往后延后50分鐘？為何半日潮周期是12小時25分鐘？

25潮位潮汐名詞解釋大潮大潮小潮小潮漲潮退潮高潮位低潮位潮差大潮：農(nóng)歷每月初一、十五附近小潮：農(nóng)歷每月初七、二十二附近(僅適用于半日潮為主的海域)高潮位低潮位26科氏力的影響Amphidromicpoint(無潮點）27錢塘江潮何以八月十八最壯觀？錢塘江潮是一種潮汐現(xiàn)象。潮汐是海水周期性的有規(guī)律漲落運動，它是由月亮和太陽對地球表面海水的吸引力造成的（天體之間存在著萬有引力）。月亮離地球近，太陽離地球遠，故月亮的引潮力大于太陽的引潮力，大致是10：4．5。當(dāng)月亮、太陽、地球處在同一條直線上時，月亮和太陽的引潮力加在一起，使潮水漲得更高。每月的農(nóng)歷初一、十五以后兩三天，月亮、太陽、地球排列在一條直線上，所以這幾天世界各地的潮水普遍比平時高漲。特別是中秋后的兩三天，是一年中地球離太陽最近的時候，因此這時候的秋潮是全年中最大的一次。28為何發(fā)生在錢塘江？錢塘江的秋潮比其他地方的秋潮更壯觀，是與杭州灣的特殊地形分不開的。錢塘江入海的地方（即錢塘江口）叫杭州灣，那里外寬內(nèi)窄，呈喇叭形，出海處寬達100公里，而往西逐漸收縮為20公里左右，最狹窄處海寧縣鹽官鎮(zhèn)附近，只有3公里寬。潮水涌來時，一路上越往西越受到兩岸地形的約束，只好涌積起來，潮頭越積越高，好像一道直立的水墻，向西推進。同時，由于潮流的作用，把長江瀉入海中的大量泥沙，不斷地帶到杭州灣來，在錢塘江口形成一個體積龐大、好像門坎一樣的“沙坎”。當(dāng)潮水向錢塘江口內(nèi)涌去時，被攔門沙坎擋住了潮頭，就形成了后浪推前浪、一浪疊一浪、洶涌澎湃、勢如千軍萬馬排山倒海的天下奇觀！

29世界上最大的潮差在哪里？30討論主題搜索芬迪灣(BayofFundy)潮差資料，討論形成原因閱讀相關(guān)科技論文31大洋環(huán)流32漂流瓶的故事有時候漂流瓶會在許多年后在萬里之外的海濱被人發(fā)現(xiàn)，那么漂流瓶是怎樣進行長途旅行的呢？在希臘有一個古老的傳說：如果將自己的心愿寫在紙上，裝進透明的玻璃瓶，放入大海。瓶子載著心愿隨波逐流地飄向遠方，看到的人越多，你心愿實現(xiàn)的可能性就越大。后來，人們就稱這樣的瓶子叫漂流瓶。33

資料：1992年，一艘從中國香港出發(fā)的貨輪在太平洋海域遭遇風(fēng)暴，船上近3萬只塑料玩具鴨墜入大海，漂浮在海面上，形成一支龐大的“鴨子艦隊”，并隨波逐流。隨后幾年，玩具鴨先后抵達印尼、澳大利亞、美洲等地，平均每天漂流7英里。其中的1萬多只玩具鴨組成的“小鴨艦隊”在海上漂流了15年后，于2007年抵達英國海岸。思考：是什么動力使得這些玩具鴨從太平洋漂到英國海岸的？341492年1493年哥倫布37天20天？35你知道為什么嗎？我國明朝鄭和下西洋，他總是選擇冬季經(jīng)過北印度洋，夏季返回。36資料：1912年4月，“泰坦尼克號”從英國的南安普敦港駛向美國的紐約港，不料在航行的第四夜遭遇了一座高達30米的冰山而被撞沉，1294人眼睜睜地隨船下沉。37小鴨漂流記鄭和印度洋之旅哥倫布航線的選擇泰坦尼克號海流知識38洋流的概念海洋中的海水常年比較穩(wěn)定地沿著一定方向做大規(guī)模流動，稱為洋流，也叫海流。1.定義：2.與河流的對比：洋流也是定向地流動，但其規(guī)模更大。3.按照性質(zhì)分類：暖流寒流水溫高水溫低（從較低緯流向較高緯）水溫低水溫高（從較高緯流向較低緯）39200C150C100C200C150C100C200C150C100C200C150C100C暖流寒流寒流暖流北半球南半球北半球南半球40

是什么原因促使大規(guī)模的海水常年穩(wěn)定地流動？？

盛行風(fēng)是海洋水體運動的主要動力。盛行風(fēng)吹拂海面,推動海水隨風(fēng)漂流,并且使上層海水帶動下層海水流動,形成規(guī)模很大的洋流。

洋流的形成41全球風(fēng)帶示意圖世界洋流模式0°30°N30°S60°N60°S90°N90°S90°S90°N北赤道暖流赤道逆流西風(fēng)漂流南赤道暖流西風(fēng)漂流東北信風(fēng)盛行西風(fēng)極地東風(fēng)東南信風(fēng)盛行西風(fēng)極地東風(fēng)420°30°N30°S60°N60°S90°N90°S東北信風(fēng)盛行西風(fēng)極地東風(fēng)東南信風(fēng)盛行西風(fēng)極地東風(fēng)1、中低緯度副熱帶海區(qū)：北順南逆

2、中高緯度副極地海區(qū)：北逆南洋流模式圖規(guī)律：無順南半球南半球中高緯陸地面積小，形成連續(xù)的西風(fēng)漂流以及南極環(huán)流。逆時針順時針環(huán)流逆時針環(huán)流43440°北赤道暖流黑潮北太平洋暖流阿拉斯加暖流

親潮加利福尼亞寒流南赤道暖流東澳大利亞暖流西風(fēng)漂流秘魯寒流太平洋0°北大西洋暖流北赤道暖流墨西哥灣暖流北大西洋暖流拉布拉多寒流加那利寒流南赤道暖流巴西暖流西風(fēng)漂流本格拉寒流大西洋4546①②

哥倫布第一次航行沿①線用了37天，第二次航行沿②只用了20天，②線比①線遠，但少用了17天的時間，為什么呢？赤道北大西洋暖流北赤道暖流加那利寒流47

讀下圖，分析回答鄭和七次下西洋，他總是選擇冬季從我國出發(fā)，夏季返回，為什么？冬季：盛行

季風(fēng)，洋流呈

時針流動，向東航行

風(fēng)

水東北逆順順冬季夏季48冬季逆時針方向印度洋亞洲高壓東北季風(fēng)49夏季順時針方向印度洋西南季風(fēng)亞洲低壓50南安普敦港紐約港資料：1912年4月，“泰坦尼克號”從英國的南安普敦港駛向美國的紐約港，不料在航行的第四夜遭遇了一座高達30米的冰山而被撞沉，1294人眼睜睜地隨船下沉。據(jù)圖分析：泰坦尼克號快要接近美洲大陸時不幸遇到冰山，冰山可能是_________洋流從______地區(qū)帶來的。拉布拉多寒流北極51思考：南半球中高緯度也形成與北半球一樣的大洋環(huán)流嗎？若是沒有形成，原因是什么？南半球中高緯陸地面積小，形成連續(xù)的西風(fēng)漂流以及南極環(huán)流。52西風(fēng)漂流南極環(huán)流53暖流寒流洋流

2.以副極地為中心的大洋環(huán)流：北逆南無1.以副熱帶為中心的大洋環(huán)流：

北順南逆東寒西暖3.北印度洋季風(fēng)洋流：

季風(fēng)環(huán)流夏順冬逆

常年沿一定方向大規(guī)模盛行風(fēng)小結(jié)54

課堂練習(xí)1、主要以盛行西風(fēng)為驅(qū)動力的洋流是（）

A、北太平洋暖流B、日本暖流

C、北赤道暖流D、加利福尼亞寒流讀下面四幅洋流示意圖，回答2～4題：

2．上圖屬于南半球中低緯度洋流的是（）3．上圖屬于北半球中高緯度洋流的是（）ABC551、對沿岸氣候的影響洋流對環(huán)境的影響2、對海洋生物的影響3、對海洋航行的影響4、對海洋污染的影響世界著名漁場多位于寒、暖流交匯處以及上升流海域暖流有增溫增濕作用

寒流有降溫減濕作用

加快凈化速度（有利）擴大污染范圍（不利）1）順流節(jié)省燃料，加快速度2）寒暖流相遇易形成海霧3）高緯寒流常攜帶冰山56阿揚（AYAN）：56°N貝爾根（BERGEN）：61°N摩爾曼斯克（MURMANSK）：69°N-3~0°C5~8°C-4~1°C2000年11月14日西歐、俄羅斯東部天氣狀況57北大西洋暖流增溫增濕581、55°~70°N之間的大西洋東岸最冷月平均氣溫比西岸高16℃~20℃

。2、大西洋兩岸的自然景觀截然不同：西岸的拉不拉多半島北部呈現(xiàn)苔原景觀，同緯度的大洋東岸呈現(xiàn)森林景觀。3、歐洲北部北極圈內(nèi)出現(xiàn)不凍港，如俄羅斯的摩爾曼斯克港北大西洋暖流與西北歐氣候北大西洋暖流使西北歐氣候更加溫和濕潤59澳大利亞西部60澳大利亞西部61澳大利亞西部62西澳大利亞寒流63智利太平洋沿岸地區(qū)64西澳大利亞寒流秘魯寒流降溫減濕65秘魯寒流與南美大陸西岸氣候受秘魯寒流的影響，南美西海岸分布著世界上南北延伸最長、最靠近赤道的熱帶荒漠，氣候干旱、溫度較低。（比鄰近海區(qū)低7~10℃）秘魯寒流使南美西海岸氣候更加干旱低溫66北海道漁場秘魯漁場紐芬蘭漁場北海漁場世界著名漁場的分布與洋流的關(guān)系寒暖流交匯的海區(qū)，易形成大漁場代表漁場洋流名稱北海道漁場千島寒流、日本寒流紐芬蘭漁場拉布拉多寒流、墨西哥暖流北海漁場北大西洋暖流、北冰洋南下冷水秘魯漁場秘魯寒流（秘魯海區(qū)冷海水上升）世界四