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海水跟著月亮走——福建海區(qū)的潮汐運(yùn)動

 潮映蒼霞 2019-08-07

(福建省福州市羅星塔)

福州市閩江口聳立著一座小塔,叫羅星塔,是閩江門戶的標(biāo)志。登塔遠(yuǎn)眺,江水浩蕩,奔向大海;潮漲潮落,盡收眼底。小塔前鐫刻一副對聯(lián),“朝朝朝朝朝朝汐,長長長長長長消?!庇腥苏b念再三,不得其解。但是只要弄明白了其中的通假字,加上標(biāo)點,問題也就迎刃而解了。有人是這么解讀的:“朝朝潮,朝潮朝汐;長長漲,長漲長消。”這是一副即景佳聯(lián),作者描寫了眼前江面的潮汐變化。這里面是否還蘊(yùn)含著人生感悟呢?不同生活經(jīng)歷的人會有不同的體認(rèn)。

潮汐是海水運(yùn)動的又一種方式,“朝潮朝汐”、“長漲長消”就是它運(yùn)動的周期性特點。在海邊人們每天都能看到,到了一定時間,海水波涌浪起,迅猛上漲,達(dá)到高潮;過后一些時間,海水又自行退去,留下一片沙灘,出現(xiàn)低潮。循環(huán)重復(fù),永不停息。這就是潮汐運(yùn)動。海面的漲落在白天叫做“潮”,在夜晚叫做“汐”,合起來叫做潮汐。

福建海區(qū)每隔12小時25分出現(xiàn)一次潮起潮落,這叫半日潮。由于半日潮水位的上升周期為12小時25分,所以每天海水漲潮的時間要比上一天推遲50分鐘左右。各個海區(qū),甚至同一海區(qū)的不同地點,潮水的漲落的周期是不同的,一般歸納為三種類型,即半日潮、全日潮和混合潮。全日潮,一個月中,多數(shù)日期每隔24小時50分出現(xiàn)一次潮起潮落?;旌铣狈譃閮煞N,一種是不正規(guī)半日潮,接近于半日潮類型;一種是不正規(guī)全日潮,接近于全日潮類型。世界各個海區(qū)主要是半日潮。白居易詩句“早潮才落晚潮來,一月周流六十回?!泵鑼懙恼前肴粘薄?/p>

潮汐運(yùn)動同月球的關(guān)系十分明顯,漢代哲學(xué)家王充已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了潮汐同月球之間的聯(lián)系,他在《論衡》中說:“濤之起也,隨月盛衰?!眹?yán)格地說,潮汐是海水在月球和太陽等天體的引力作用下的垂直運(yùn)動形式。月球和太陽等天體的這種引力,叫做引潮力。由太陽引力產(chǎn)生的潮汐現(xiàn)象叫做太陽潮,由月球引力產(chǎn)生的潮汐現(xiàn)象叫做太陰潮。因為月球距地球比太陽近,月球與太陽引潮力之比為11:5,對海洋而言,太陰潮比太陽潮顯著。隨著地球的自轉(zhuǎn),對于一定的海域來說每天有一次向月,一次背月。海域向月的時候,離月亮比較近,月亮的吸引力大,這就漲潮;海域背月的時候,離月亮比較遠(yuǎn),月亮的吸引力小,這時地球自轉(zhuǎn)的離心力發(fā)生作用,同樣漲潮;所以海水每天的潮汐運(yùn)動是在月球的引潮力和地球自轉(zhuǎn)的離心力分別作用下發(fā)生的。由于月球公轉(zhuǎn)軌道和地球自轉(zhuǎn)軌道的交錯,在一定的海域前后兩天正對著月亮的時間要相差50分鐘,這正是半月潮海區(qū)每天海水漲潮的時間要比上一天推遲50分鐘左右的緣故。

(月下海洋)

潮汐運(yùn)動引起的海面升降幅度之差叫做潮差,也叫潮幅。潮差每天在變化著,潮差大的叫做大潮,小的叫做小潮。每隔15-16天出現(xiàn)一次大潮和一次小潮。基本上每月兩次大潮,分別出現(xiàn)在農(nóng)歷初一和十五過后幾天,兩次小潮分別出現(xiàn)在農(nóng)歷初八和二十三。諺語說“初一十五漲大潮”,“初八二十三,到處見海灘?!?br/>

大潮和小潮的周期性運(yùn)動是太陽潮參與潮汐運(yùn)動的結(jié)果。農(nóng)歷每月初一太陽和月球在地球的同一側(cè),十五或十六附近的日子太陽和月球在地球的兩側(cè)。在這兩種情況下太陽、月球和地球都在一條直線上,太陽和月球的引潮力共同發(fā)生作用,所以產(chǎn)生大潮;農(nóng)歷的初八和二十三,太陽和月亮間的位置關(guān)系是以地球為頂點的直角關(guān)系,太陽和月球的引潮力互相抵消了一部分,所以只成為小潮。

潮汐的運(yùn)動規(guī)律還受到海陸分布、海洋深度和海岸形狀等因素的影響。這就是形成半日潮、全日潮和混合潮的不同的潮汐類型的原因。這也是不同的海區(qū)潮差不同的原因。一般說來,淺海和沿岸海域的潮水是從鄰近的大洋里傳來的,在水淺、窄狹的海域潮汐的漲落較大。福建海區(qū)是全國少有的大潮差海區(qū),總的說南部潮差較小,中部和北部潮差都較大,有不少港灣平均潮差接近5米或以上。潮差大,加以風(fēng)力強(qiáng)勁,濱海地帶極易發(fā)生海潮災(zāi)害。清康熙58年(1719年)8月2日,泉州、晉江“大水,海溢入城高數(shù)尺,新橋石梁沖壞”;清乾隆2年(1737年)8月15日,福鼎“海潮大作,魚蝦游于秦嶺道上”。

在海邊看到潮漲潮落的同時,人們還看到潮進(jìn)潮退。

潮漲潮落,是海水在引潮力作用下的垂直運(yùn)動,這叫做潮汐;潮進(jìn)潮退,是海水在引潮力作用下的水平運(yùn)動,這叫做潮流。潮流是海洋潮汐運(yùn)動的表現(xiàn)形式之一。因此,潮流同潮汐有許多共同點,同潮汐一樣具有周期性變化,同樣地分為半日潮流、全日潮流和混合潮流3種類型。潮流流動周期同潮汐漲落周期基本一致。福建沿海水淺,受淺水效應(yīng)影響,大都是非正規(guī)半日淺海潮流。

按照潮流的運(yùn)動方向,分為往復(fù)潮流和旋轉(zhuǎn)潮流兩種形式。往復(fù)潮流就像游泳健將在游泳池里,從這頭游到那頭,又從那頭游到這頭,來而復(fù)往,往而復(fù)來。旋轉(zhuǎn)潮流就像田徑運(yùn)動員在體育館的跑道上,一圈一圈地跑。往復(fù)潮流多發(fā)生在海峽、水道、江河口的狹窄港灣和沿岸處。旋轉(zhuǎn)潮流多發(fā)生在外海、海灣或廣闊的海區(qū),受地轉(zhuǎn)偏向力作用,在北半球多為順時針方向旋轉(zhuǎn),在南半球多為逆時針方向旋轉(zhuǎn)。福建海區(qū),以平潭海區(qū)為界,平潭以南沿岸一般為往復(fù)潮流,平潭以北沿岸,除閩江口外大都是左旋轉(zhuǎn)潮流。

不同深度的潮流流速不同。福建海區(qū)潮流的流速一般是中層最大,表層次之,底層最小。它們的最大可能流速平均值是:表層每秒96厘米,水深5米處每秒107厘米,底層每秒83厘米。

潮流流速與潮差一般說來成正比,潮差小,潮流較弱;潮差大,潮流較強(qiáng)。福建沿岸南端海區(qū)潮差小,是弱潮流區(qū),詔安海區(qū)水深5米的潮流最大可能流速僅每秒84厘米。沿岸中段海區(qū)潮差大,是強(qiáng)潮流區(qū),興化灣潮差達(dá)5米以上,水深5米的潮流最大可能流速達(dá)每秒122厘米和每秒139厘米。北部海區(qū)沿岸,雖然也是大潮差,但地形開闊,水淺,水底摩擦效應(yīng)大,因而潮流流速不大,潮流可能最大流速僅每秒88厘米。因為,潮流流速更多、更直接地受地理位置制約,在灣口、河口和狹窄水道,流速都明顯增大,九龍江口和閩江口最大可能流速均達(dá)每秒150厘米以上,即使是弱潮流區(qū)的詔安灣灣口,最大可能流速也可達(dá)每秒130厘米。潮流流速受地理位置制約,最典型的是浙江省錢塘江大潮了。

南宋周密《觀潮》描寫錢塘江大潮十分生動:“浙江之潮,天下之偉觀也。自既望以至十八日為盛。方其遠(yuǎn)出海門,僅如銀線;既而漸近,則玉城雪嶺際天而來,大聲如雷霆,震撼激射,吞天沃日,勢極雄豪。楊誠齋詩云‘海涌銀為郭,江橫玉系腰’者是也?!睆牡乩碓蛏险f,錢塘江外的杭州灣,外寬內(nèi)窄,外深內(nèi)淺,是一個非常典型的喇叭狀海灣,出海口江面寬達(dá)100公里。錢塘江在海寧鹽官鎮(zhèn)一帶江面只有3公里寬。漲潮時潮流奔涌而來,寬而深的杭州灣灣口一下子吞進(jìn)大量海水,迅猛地灌入窄而淺的錢塘江,奪路上涌的潮水來不及均勻上升,便形成后浪推前浪,一浪高一浪你推我擠的壯觀景象。

           (錢塘潮)

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