书城科普读物探索未知-奥妙无穷的海洋
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第17章 潮汐

世界上大多数地方的海水每天都有两次涨落。白天海水上涨,叫做“潮”;晚上海水上涨,叫做“汐”。海水为什么会时涨时落呢?这个问题从古代起就引起了人们的注意。直到英国物理学家牛顿发现了万有引力,揭穿潮汐的秘密才有了科学依据。

现在人们弄清了,潮汐现象主要是由月球的“引潮力”引起的。这个引潮力是月球对地面的引力,加上地球、月球转动时的惯性离心力所形成的合力。

月亮像个巨大的磁盘,吸引着地球上的海水,把海水引向自己,同时,由于地球也在不停地作圆运动,海水又受到离心力的作用。一天之内,地球任何一个地方都有一次对着月球,一次背着月球。对着月球地方的海水就鼓起来,形成涨潮。与此同时,地球的某个另一点上的惯性离心力也最大,海水也要上涨。所以,地球上绝大部分地方的海水,每天总有两次涨潮和落潮,这种潮称为“半日潮”。而有一些地方,由于地区性原因,在一天内只有一次潮起潮落,这种潮称为“全日潮”。

不光月亮对地球产生引潮力,太阳也具有引潮力,只不过比月球的要小得多,只有月球引潮力的5/11。但当它和月球引力迭加在一起的时候,就能推波助澜,使潮水涨得更高。每月农历初一时,月亮和太阳转到同一个方向,两个星球在同一个方向吸引海水;而每月十五,月亮和太阳转到相反的方向,月亮的明亮部分对着地球,一轮明月高空挂,这时,两个星球在两头吸引海水,海潮涨落也比平时大。我国人民把初一叫做“朔”,把十五叫“望”,因此这两天产生的潮汐就叫做“朔望大潮”。

潮汐不仅可供人们观赏,对人民生活也有更深远的影响。最显而易见的,是它能赐予人们丰富的海产品。每当潮水一落,海滨的人们就赶到海滩上,去拣鱼虾、螃蟹和贝壳等有用的海洋生物。潮汐的最大用处是,它能为人类提供能源。

据估算,全世界海洋的潮汐能量大约有10亿多千瓦,每年发电量达1.2亿度。我国利用潮汐发电有得天独厚的条件:我国海岸线漫长,潮汐蕴藏量丰富,沿海潮汐能量约有1.9亿千瓦,每年可发电2750亿度。潮汐能优于煤、石油等燃料,在供人类利用时,不会排出大量的废气和废物,污染极少。所以世界各国都很重视对它的开发和利用。

我国从1958年开始,陆续在沿海地带建立了一些小型潮汐电站,为建立大电站,更好地利用潮汐积累了经验。潮汐发电,过程很简单:在岸边设闸门,闸门两侧放置水轮机和发电机。涨潮时,闸门外的水面开始上升,满潮后,打开闸门,潮流涌进来,冲动水轮机,水轮机便可以带动发电机发电了。落潮时,先关掉闸门,闸门外的水面开始下降,最后,打开闸门,潮流涌入大海,同样可以带动水轮机,再带动发电机工作。这样,潮流一来一去都没有“走瞎道”,而是充分发挥了它的作用。