天文大潮
天文大潮(英文名称:Astronomical tide),属于正常的潮汐现象,是由月球、太阳等天体引力导致的海面水位周期性升降的现象。
由于海洋的滞后作用,海潮的天文大潮一般在朔日和望日之后一天半左右,即农历的初二、初三和十七、十八日左右。天文大潮的周期是18.6年,可以提前好几年作出预报。在一般情况下不会引发灾害,但在某些特定环境下会构成水害, 如汛期江河水满时遇到天文大潮顶托造成洪水难以退却。如果天文大潮正值台风登陆前后,会暴发风暴潮;如果江河水位低,海潮上溯范围扩大,咸害程度加重,则会形成咸潮。
定义
天文大潮属于正常的潮汐现象,是由月球、太阳等天体引力导致的海面水位周期性升降的现象。每当初一(新月)和十五(满月)前后,月球、地球和太阳的位置接近连成一直线时,称为“大潮”;这时潮汐力的合力最大,潮汐的起落幅度亦因此加大。然而,由于海水的流动有滞后作用,天文大潮一般出现在朔日和望日之后一天半左右,即农历的初二、初三和十七、十八日左右。
形成
随着地球、月球和太阳的相对位置发生周期性变化,这种力的作用也呈周期性变化。当太阳、地球和月球处以同一个方向时(农历的每月初一和十五前后,即朔日和望日),太阳和月球的引力叠加,形成“大潮”;而当太阳、地球和月球成直角时,月球的引力将受到削弱,形成“小潮”。
影响
风暴潮
天文大潮在一般情况下不会引发灾害,在某些特定环境下会构成水害,如汛期江河水满时遇到天文大潮顶托造成洪水难以退却;如果江河水位低,海潮上溯范围扩大,咸害程度加重,则形成咸潮。另外,如果天文大潮遇到台风登陆前后会暴发风暴潮,它是由强风或气压骤变等强烈的天气系统对海面作用导致水位急剧升降的现象,常给沿海一带造成危害。
海水倒灌
在江河水位较低的情况下,一旦大涨潮,还容易导致海水倒灌,造成居民生活用水困难。
应用
潮汐能开发
潮汐,源于月球和太阳对地球的引力作用引起的海水周期性运动,其中蕴含的动能和势能具有巨大的应用价值。这种能量形式,以潮差能和潮流能的形式存在,常应用于发电。
潮差能
潮差能,由潮汐涨落中的水位变化产生,是海洋能的一种表现形式。在潮差较大的地区,如一些深入陆地的海湾和河口,这种能量尤为显著。利用潮差能,可以构建潮汐发电站。这些发电站通常建于潮差大的海湾入口或在河口筑堤构成水库,利用堤坝两侧潮汐涨落的水位差驱动水轮发电机组发电。这种发电方式不仅清洁环保,而且是一种可再生的能源来源。
潮流能
潮流能,由海水的周期性水平流动产生,是潮汐能的另一种表现形式。在沿岸地区,尤其是群岛地区的海峡、水道及海湾的狭窄处,由于海岸形态和海底地形的影响,潮流流速较大,使得这些地区成为潮流能开发利用的理想之地。潮流能的利用方式多样,包括安装涡轮机或其他动力转换装置,将潮流的动能转化为电能。这种发电方式不仅为沿海地区提供了稳定的能源供应,同时也促进了海洋工程的发展。
海平面
潮汐可以应用于浅海区域对海平面高度的研究。通过对潮汐的精确观测和建模,可以减小潮汐混淆效应,从而更准确地理解海平面的动态变化。此外,潮汐的应用还有助于提高长周期潮汐的精度,通过深入研究潮汐现象,能够更好地预测海洋环境的变化趋势并制定相应的应对策略,为人类的航海、渔业、海洋工程建设等活动提供更为可靠的依据。
注意事项
天文大潮期间,观潮游玩时一定要注意安全,选择安全区域和地段观潮,注意并严格遵守警示标志。要掌握涨潮退潮的时间,低潮期间不要前往浅滩或礁石上玩耍,以免涨潮后无法安全回到岸边。观潮过程中不要拥挤、推撞,以防意外事故发生。
著名涌潮
钱塘潮与亚马孙河强涌潮、恒河强涌潮并称为“世界三大潮奇观”。
钱塘江大潮
钱塘潮指发生在中国浙江省钱塘江,由于月球和太阳的引潮力作用,使海洋水面发生的周期性涨落的潮汐现象。钱塘江大潮是天体引力和地球自转的离心作用,加上杭州湾喇叭口的特殊地形所造成的特大涌潮。每年农历八月十八,钱江涌潮最大,潮头可达数米。
观赏钱塘潮始于汉魏,盛于唐宋,元、明、清蔚然成风,历经2000余年,已成为当地的习俗。每年的农历八月十八日潮势最为壮观,前往观潮的人也最多,历史上俗称这一天是“潮神生日”,如今则称之为“观潮节”。钱江观潮习俗主要包括潮神信仰习俗、弄潮习俗、观潮度曲习俗、商贸习俗等多项民俗事象,其中尤以潮神祭祀、铁牛镇海、造塔镇海、抢潮头鱼、塘工号子、观潮集市、观潮节昆曲集会等活动内容最为引人注目。
观潮地点因钱塘江出海口地形地貌曾发生过变迁,明代以前最佳观潮点为今杭州凤凰山、江干区一带,从明代起至今为海宁市盐官镇一带,且有“一潮三看”的惯例:在盐官镇东7公里的八堡观看两潮相撞的“碰头潮”,在盐官镇占塔下看“一线潮”,最后去盐官镇西11公里的老盐仓看“回头潮”。除此之外,萧山区南阳镇乌龟山的钱江观潮度假村,以及杭州市的下沙到六和塔一带沿江,也都可以观潮。
亚马孙河涌潮
在穿越了辽阔的南美洲大陆以后,亚马逊在巴西马拉若岛附近注入大西洋。亚马逊河的入海口呈巨大的喇叭状,海潮进入这一喇叭口之后不断受到挤近而抬升成壁立潮头,可以上溯600至1000公里。一般潮头高1米至2米,大潮时可达5米。 巴西人把亚马逊平原海潮称为“波波罗卡(Pororoco)”,涌潮时游人争相前往。每逢涨潮,涛声震耳,声传数里。
恒河涌潮
恒河口在孟加拉国境内,孟加拉国南濒孟加拉湾,常受孟加拉湾气旋影响,会带来风暴潮,在瞬间可使平均水位增加5米之上。由于风暴中心气压较低,在移动过程中引起了海潮上涨。当潮水被挤进一个狭窄通道时,便形成了一道高高的水墙,铺天盖地而下,冲击着河堤、树木等。强风、暴雨、风暴潮一起来到孟加拉湾沿岸,汹涌地进入恒河的喇叭状海岸、风急浪高,层层迭加,涌浪高达近10米。而且孟加拉国沿海地区地势低平,河网密布,加剧了风暴潮的危害。
地形作用是恒河涌潮的形成主要的因素,由于恒河口呈喇叭口型,使得倒灌的海水进入河道时受到越来越窄的河岸作用,产生较大的浪高,且恒河河流水量较大,尤其是雨季,每当天文大潮和热带气旋登陆时,倒灌的海水使得河水无法顺利流出,而堆积在河道中,进一步提升了倒灌海水的浪高。
恒河涌潮的原因:1、恒河河口为口大内小的三角形海湾,海潮涌起时,海水由外海进入湾中,抬高了潮位。 2、夏季盛行西南季风,加剧了潮势。
相关概念
天文潮
天文潮是地球上的海水受“潮汐力”影响而形成的水位周期性起落现象;“潮汐力”受三种“力”组合而成,分别为太阳和月球对地球之海水的万有引力,以及海水因公转而产生的离心力。当中,由月球引起的潮汐称为太阴潮,而太阳引起的潮汐则称为太阳潮;由于月球距离地球较近,因此潮汐受月球的影响一般比太阳大。
潮汐
潮汐(tide),是指海洋水面在月球和太阳引力共同作用下,随着它们位置的变化而呈现出的周期性涨落现象。在中国古代,人们将白天的海水涨落称为“潮”,而晚间的则称为“汐”。这两者相结合,便形成了现今所说的“潮汐”一词。从涨落周期的角度来看,潮汐可分为半日潮、全日潮和混合潮三种类型。潮汐的形成主要源于天体的引潮力作用,它是天体引力与地球自转运动相互作用的产物。
分类
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。
潮汐能
潮汐能(tidal 能量)是海水受月球和太阳对地球产生的引潮力的作用而周期性涨落所储存的势能。是海水周期性自然涨落运动中所具有的能量,是人类认识和利用最早的一种海洋能,是一种可再生能源。
其他术语
潮差: 涨潮和接着的(或前一个)退潮的高度差距。
涨潮: 潮水上涨至最高时的高度。
退潮: 潮水退至最低时的高度。
大潮: 出现在每个月朔或望的时期,潮差特别大的潮汐。
小潮: 出现在每个月上弦或下弦时期,潮差特别小的潮汐。
相关事件
2014年第15号台风“普通海鸥”登陆海南省时恰逢天文大潮,并接近高潮,当时天文潮2.32米,同时台风“海鸥”产生最大增水达2.05米,两者相遇产生历史最高潮水位达4.37米,超过警戒水位1.47米,创海口市1948年以来最高潮水位。历史最高潮水位导致海口市内海水倒灌严重。
2022年6月,正处于“龙舟水”时节的广州市遇上百年一遇天文大潮,在本地降水、上游来水等因素影响下,珠江潮位白天全面超警,广州中心城区一度出现最高超警1.1米的高潮位,珠江水漫过多个亲水平台并倒灌至临江低洼地区。
2023年7月4日起,珠江广州河段受到天文大潮影响,但相比发生在2022年“龙舟水”时节的天文大潮,7月4日的天文大潮对广州的影响并不大。天文专家分析,7月5日和6日珠江广州河段仍会出现天文大潮导致的水位上升,但预计不会造成灾害性影响。
2024年9月20日,泉州市迎来天文大潮,潮起间,洛阳桥的桥身与水面齐平,千年古桥与潮水共舞的盛景,吸引了不少市民和游客前来观潮留影。
2024年10月21日,天津市滨海新区、唐山市、辽宁省营口市、盘锦市,江苏省南通市、连云港市等多地沿海地区突发海水倒灌,公交停运,部分街道社区车辆被淹,有民房进水,积水深处超过半米。应急管理部国家自然灾害防治研究院专家表示,此次海水倒灌系天文大潮与温带风暴潮叠加导致。
2024年11月19日,大量海水灌入北海市区多条街道,引发广泛关注。北海市相关部门表示,海水倒灌主要因天文大潮所致,当天,北海最高潮位达5.74米,为1965年以来第二高潮位。
参考资料
变幻如风——你感受到天文大潮了吗?.微信公众平台.2024-11-20
最大潮差2.5米,是什么导致了广州珠江天文大潮?一图读懂.南方网.2024-11-19
【水科普】月亮与天文大潮.微信公众平台.2024-11-19
天文大潮.中国气象局.2023-09-01
世界三大涌潮奇观.微信公众号.2024-11-20
【天气速递】何谓天文潮?天文大潮和小潮的变化有何规律?.微信公众号.2024-11-19
珠江广州中心城区河段或出现超警潮位.微信公众平台.2024-11-19
潮汐能.中国大百科全书.2024-05-09
潮汐能发电.中国大百科全书.2024-05-09
泉州迎来天文大潮 千年古桥现“水中浮桥”盛景.闽南网.2024-11-19
国内最大的潮水——钱塘江大潮.杭州市萧山区人民政府.2023-06-10
钱江观潮习俗.嘉兴市人民政府.2023-06-21
钱塘江的观潮习俗.杭州政协新闻网.2023-06-12
天下第一潮——钱塘潮.浙江省水利厅.2023-06-11
潮汐.中国大百科全书.2024-05-09
常见地质知识.中国石油大学地球科学与技术学院.2024-11-20
说明.香港天文台.2024-11-19
海口潮水位创66年最高.中国政府网.2023-09-01
同是天文大潮 为何差异那么大?.百家号.2024-11-19
多地突发海水倒灌,专家释疑——.网易.2024-11-19
大量海水灌入北海市区!相关部门:系天文大潮所致.百家号.2024-11-19