潮汐的形成為什麼跟月球有關?

Question

潮汐的形成為什麼跟月球有關?

Answer 1

潮汐現象怎樣發生？

A1: 潮汐的發生，基本上是由於地球與其他天體的萬有引力所造成，主要的影響來自月球，其次為太陽。萬有引力大小乃是與天體的質量成正比，與兩者距離二次方成反比。太陽的質量是月球的27,154,000倍，日地距離是月地距離的390倍，所以月球對地球的萬有引力大約是太陽的2.2倍。至於其餘行星及恆星對地球的萬有引力則小很多。

詳細而言，引起潮汐發生的力量稱為「引潮力」。在地球的質心(即地心)處，某天體對地球的萬有引力(向著天體方向)，與該天體相對於地球之圓周運動的離心力(背著天體方向)，大小相等，方向相反，其合力為零；但在地球表面各處，萬有引力與離心力其合力並不為零，兩力之向量和就是造成海水運動的引潮力。在地球表面向著該天體的一邊，距離天體較近，萬有引力大於離心力，於是產生一向著該天體而提升海水的引潮力；但在地球表面背向該天體的另一邊，離心力則大於萬有引力，於是產生一背離該天體而也是提升海水的引潮力。整個地球表面各處引潮力作用的結果，使地球海水面形成一個對稱的潮汐橢圓。

如以只有月球存在為例來說明「滿潮」現象，因地球一天自轉一周，在地表某地一天中，當月亮在正上空或在地球背面時都是滿潮時(實際情況是滿潮時與月亮在正上空有一延遲時間，稱為「月潮高潮間隙」)；而當月亮在升或降時則是海水位較低時。「大潮」、「小潮」則因月球、太陽及地球之相對位置而造成。在農曆朔或望時，月球、太陽及地球在一直線上，月球及太陽在地球同側或兩側，由於月球及太陽的引潮力同時相加結果，發生一個月中兩次最大的滿潮即為「大潮」（實際情形是延遲至朔或望後兩天）。在農曆的上下弦時，則是一個月中最小的滿潮即為「小潮」。

真正發生的潮汐現象，除了地球、月球的自轉與公轉週期因素外，還要考慮其他所有天體各種天文上的長短週期變化，以及當地海岸、海底地形、海流等因素來決定。

Answer 2

簡單來說，是因為月球具有的“引力”的關係。



以月球和地球的來說，在地球上隨便挑出兩個地點，因為和月球的距離不同，受月球引力的影響強度便有所不同，就是因為有這些大小不一的月球引力的相互牽扯，便在海水中形成了潮汐，也隨著月球繞著地球的轉動，形成了規律的漲潮退潮現象。

Answer 3

根據天文物理學家指出，宇宙間所有星體之間，都有著大小不一的牽引力量。

月球也是有引力的，因為和月球的距離不同，受月球引力的影響強度便有所不

同，就是因為有這些大小不一的月球引力的相互牽扯，便在海水中形成了潮

汐，也隨著月球繞著地球的轉動，形成了規律的漲潮退潮現象。

其實潮汐不只跟月球有關係，跟太陽引力也有關係！＝　　　＝d

Answer 4

古時候，很多賢哲都探討過這個問題，提出過一些假想。古希臘哲學家柏拉圖認為地球和人一樣，也要呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他猜想這是由于地下岩穴中的振動造成的，就像人的心髒跳動一樣。 　　隨著人們對潮汐現象的不斷觀察，對潮汐現象的真正原因逐漸有了認識。我國古代餘道安在《海潮圖序》一書中說：“潮之漲落，海非增減，蓋月之所臨，則之往從之。”漢代思想家王充在《論衡》中寫到：“濤之起也，隨月盛衰。”他們都指出了潮汐與月球有關系。到了 　　17世紀80年代，英國科學家牛頓發現了萬有引力定律以後，提出了潮汐是由于月球和太陽對海水的吸引力引起的假設，從而科學地解釋了潮汐產生的原因。 　　原來，海水隨著地球自轉也在旋轉，而旋轉的物體都受到離心力的作用，使它們有離開旋轉中心的傾向，這就好象旋轉張開的雨傘，雨傘上水珠將要被甩出去一樣。同時海水還受到月球、太陽和其它天體的吸引力，因為月球離地球最近，所以月球的吸引力較大。這樣海水在這兩個力的共同作用下形成了引潮力。由于地球、月球在不斷運動，地球、月球與太陽的相對位置在發生週期性變化，因此引潮力也在週期性變化，這就使潮汐現象週期性地發生。

Answer 5

潮汐

地球表面的海水隨著地球自轉運動和太陽、月球等行星間的引力作用而其水位有高低變化。這種海水水位高低落差現象，叫做潮汐。在潮汐的變化中，海水的位能也隨著變化。潮汐發電就是將這項位能轉換成為電能，其發電方式是，在海灣或河口地區圍築蓄水池，並且在圍堤的適當地點另築可供海水流通的可控制閘門，且在閘門處設置水輪發電機。漲潮時海水經由閘門流進蓄水池並且推動水輪發電機，退潮時海水也經由閘門流出並且推動水輪發電機。這種雙向流發電裝置是目前潮汐發電的主要應用方式。

當今世界上最具規模的潮汐發電廠設在法國的蘭斯河（RanceRiver）口，發電裝置容量24萬瓦，迄今已經運轉超過20年。

一般有以下三種類型：單庫單向型潮汐發電站，只建一水庫，漲潮時進水，落潮時放水，驅動水輪發電機組以發電。單庫雙向型潮汐發電站，只建一水庫，但其水輪電機組的結構在漲潮或落潮時均可發電，也就是只要水庫內外有電位差的存在，就可以發電。雙庫雙向型潮汐發電站，建兩個相鄰的水庫。水輪發電機組位於兩水庫間的隔壩內，一水庫只在漲潮時進水，另一個只在落潮時放水。兩水庫水位始終保持不同，故可全日發電。1912年，德國的布蘇姆潮汐發電站是第一座的實驗潮汐發電站。而法國的法朗斯河口電站是世上最大的發電站。其水庫面積為22平方公里，最大的潮差是13.5米，年發電量5億千瓦。中國廣州的雞州潮汐發電站，是中國第一大的潮汐發電站。

潮汐發電是一項潛力巨大的事業，經過多年來的實踐，在工作原理和總體構造上基本成型，可以進入大規模開發利用階段。潮汐發電的前景是廣闊的。



法國郎斯潮汐電站示意圖

　　20世紀初，歐、美一些國家開始研究潮汐發電。第一座具有商業實用價值的潮汐電站是1967年建成的法國郎斯電站。該電站位于法國聖馬洛灣郎斯河口。郎斯河口最大潮差13．4米，平均潮差8米。一道750米長的大壩橫跨郎斯河。壩上是通行車輛的公路橋，壩下設置船閘、泄水閘和發電機房。郎斯潮汐電站機房中安裝有24台雙向渦輪發電機，漲潮、落潮都能發電。總裝機容量24萬千瓦，年發電量5億多度，輸入國家電網。

　　1968年，前蘇聯在其北方摩爾曼斯克附近的基斯拉雅灣建成了一座800千瓦的試驗潮汐電站。1980年，加拿大在芬地灣興建了一座2萬干瓦的中間試驗潮汐電站。試驗電站、中試電站，那是為了興建更大的實用電站做論証和准備用的。



法國朗斯電站

　　到目前為止，由于常規電站廉價電費的競爭，建成投產的商業用潮汐電站不多。然而，由于潮汐能蘊藏量的巨大和潮汐發電的許多優點，人們還是非常重視對潮汐發電的研究和試驗。

　　據海洋學家計算，世界上潮汐能發電的資源量在10億千瓦以上，也是一個天文數字。潮汐能普查計算的方法是，首先選定適于建潮汐電站的站址，再計算這些地點可開發的發電裝機容量，疊加起來即為估算的資源量。

　　世界上適于建設潮汐電站的20几處地方，都在研究、設計建設潮汐電站。其中包括：美國阿拉斯加州的庫克灣、加拿大芬地灣、英國塞文河口、阿根廷聖約瑟灣、澳大利亞達爾文范迪門灣、印度坎貝河口、俄羅斯遠東鄂霍茨克海品仁灣、韓國仁川灣等地。隨著技朮進步，潮汐發電成本的不斷降低，進入2l世紀，將不斷會有大型現代潮汐電站建成使用。

英國科學家在德文郡北部距海岸1.5公里的海洋中，建造了世界首座潮汐渦輪發電機。這臺潮汐發電機為單轉子發電系統，%A