厦门大学海洋科学导论课件(水文部分)lect16_1212.ppt

Tide producing forces( 引潮力) Earth-Moon Earth-Sun 海洋潮汐是由天体（主要是月球和太阳）的引潮力产生的　Tides are generated by a combination of gravity and the motion of the Earth, moon and the sun Gravitational and centrifugal forces act to keep the Earth-Moon system in balance Barycenter Centrifugal force Gravitational force(月球引力） Gravity Balance Between Gravity and Centrifugal Forces The Earth-Moon system act as a complete system with a common center of mass located somewhere between the two. The Net Result: these two forces are exactly in balance so that the system is in equilibrium. The resultant of these two forces is known as the Tide-Producing Force (TPF,引潮力). Balance of forces Moon the major player Equilibrium Tidal Theory平衡潮理论 Rotating Earth beneath tidal bulges Effect of changing moon position Example Spring Tides Occur When the Moon Pulls along the same Line as the Sun. (new and full moon).Neap Tides Occur When the Moon Pulls at 90o to the Sun (first and last quarter moon) 可见月球引潮力的铅直分量和水平分量为 同理可得太阳引潮力的铅直分量和水平分量为 2. 结论 1) 引潮力~天顶距?，FV在A、B两点最大(?=0、180o)，约为1.15×10-7g，方向都背离地心。而在C、D点(?=90o)，FV只有A、B两点对应分量的一半，方向指向地心 2)FH在A、B、C、D点为0，而在F、G、H、K点达最大值。 当?月=0，FH与地轴或赤道成对称分布。在一个半球都指向A，在另一个半球都指向B 当?月?0，FH相对地轴或赤道的分布便不对称 3) 地球中心，fcm=fpm，月球引潮力为0 4) 太阳引潮力（FH或FV) 与F月对应分量的分布情况相似 5) 海洋潮汐现象主要是由月球引潮力产生的，其次是太阳 太阳： 其他天体，如金星 (三) 引潮力势 1. 定义：自地心(引潮力为0)移动单位质量物体至地表面上任一点克服引潮力所做的功 2. 对月球，其引潮力势为，（只有垂直引潮力作功） 假设前提 (1) 地球为一圆球，其表面完全被等深的海水所覆盖，不考虑陆地的存在 (2) 海水没有粘滞性(without viscosity)，也没有惯性(without inertia)，海面随时与等势面重叠 (3) 海水不受地转偏向力和摩擦力(without Coriolis force or friction force)的作用 2. 理论 基本思想： 海面为球面 假设前提 引潮力、重力作用 潮汐椭球 （长轴指向月球） 无引潮力 地球自转 潮汐 等势面：位势相等的点连成的面。从地心移动单位质量物体到某一点，克服重力和引潮力所作的功，叫做这一点的位势， 静止海面 等势面 不考虑引潮力的等势面 等势面 椭球形海面 ? 考虑引潮力后的等势面 说明： 1）当?月=0时 椭球的长轴垂直于地轴 正规半日潮 ? 高潮位 高潮位 0 6 12 18 24 太阴时 ①?=0，正规半日潮 ②|?|?90°??，如B站，正规日潮 ③ |?|=?，如A站，潮汐日不等 ④ ? |?| 90°?? ， |?|?，潮汐日不等 2) 当?月?0时 ? ? 高潮 低潮 B A 太阴日 ?=0 B A 3. 总结 赤道上始终是正规半日潮 当?月?0时，两极高纬度地区(|?|90°?|?|)出现正规日潮 当?月?0时，其他纬度出现日不等现象 ?→0，半日潮成分越大 ? →±90°，日潮成分越显著 * * 1.近岸浪 (1) 水