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潮汐和风暴潮

时间:2010-01-29  归属:我国的海洋

(一)潮汐和风暴潮

潮汐是海水在天体引潮力作用下产生的周期性运动,它包括海面的周期性垂直涨落及海水的周期性水平运动,前者叫潮汐,后者称潮流。

中国近海的潮振动主要来自太平洋潮波。潮波在传播过程中受地球偏转力、水深、地形等影响,使中国近海的潮汐现象复杂化。加上中国近海及毗邻海域沿岸有许多大小河川入海,在河口地区受河床变形、摩擦效应及上游下泄径流的影响,因而又形成复杂的河口潮汐。除天文因子引起的周期性“天文潮”外,还有气象因素引起的“风暴潮”。中国近海经常遭受台风、寒潮等灾害性天气系统的侵袭,所以中国又是世界上多风暴潮灾的国家之一。

1.潮波的传播

中国近海的潮振动由两部分组成,一是月球、太阳引潮力在本海区产生的独立潮;二是太平洋潮波传入本海区的协振动。因中国海的容积相对于太平洋来讲很小,中国海自身由天体引潮力所产生的潮汐很微。据计算,黄海的独立潮约为黄海潮汐的3%;南海在朔望时引潮力产生的大潮振幅仅8厘米。可见,中国近海的潮汐主要是太平洋潮波传入本海区的协振动,海区本身无独立的潮波系统。

太平洋潮波分两路传入中国近海,一路经日本九州与中国台湾之间进入东海;另一路穿过台湾与菲律宾吕宋间的海峡入南海。

进入东海的潮波分南北两支,主支向西北进入南黄海、北黄海,然后又分出一小股经渤海海峡入渤海,最后到达辽东湾及渤海湾,分别构成黄海及渤海的潮振动。另一小支分别向浙、闽沿岸及台湾海峡北部传播,构成浙、闽沿岸及台湾海峡北部的潮振动。

由巴士、巴林塘、巴布延海峡进入南海的潮波,除小部分向西北进入台湾海峡南部外,绝大部分向西南方向传播,构成南海的潮振动。在传播过程中又分若干支,一支在南海北部向广东沿岸传播,另一支在越南中部近海分出后向西北进入北部湾,构成北部湾的潮振动。还有一支在马来半岛以东近岸分出两股,一股向西北进入暹罗湾;另一股继续往南,经卡里马塔、卡斯帕海峡进入爪哇海。

因潮波的传播速度主要取决于水深,故陆架海区高潮发生的时间不在月中天,而有“滞后”现象。如半日潮潮波(图10)的大潮日期,琉球群岛附近于6时发生高潮,台湾—温州、舟山群岛—济州岛一带于9时发生,表明高潮线由东南向西北——从太平洋逐渐向东海、黄海推进。半日潮潮波在东海大部分海域为前进波性质,只在浙江沿岸因岛屿众多,岸线曲折,入射波与反射波的干涉,使那里的半日潮潮波具有驻波特性。台湾海峡北部和南部以前进波为主,中部因南、北向来的潮波相遇而显示出驻波性质。进入黄海的半日潮潮波,分别遭到山东半岛南岸及黄海北岸的反射,使黄海的半日潮潮波变为驻波性质。在地球偏转力作用下,驻波绕节点(无潮点)旋转。由于受海底摩擦影响,无潮点偏于入射波左侧。当然,黄海潮波也并非纯粹的驻波,南黄海带前进波成分较北黄海要大,南黄海东部前进波成分又较西部要大。同样,半日潮潮波在渤海辽东湾及渤海湾—莱州湾形成两个逆时针向的旋转驻波系统,无潮点分别位于秦皇岛及黄河口附近,也偏于入射波的左侧。渤海海峡及渤海中部半日潮潮波带有前进波成分。

南海潮波来自4个方向:(1)太平洋潮波经巴士、巴林塘、巴布延海峡传入;(2)从台湾海峡传入;(3)从爪哇海经卡里马塔、卡斯帕海峡传入;(4)来自苏禄海。其中半日潮波能量的 70%来自巴士、巴林塘、巴布延海峡,15%来自台湾海峡;全日潮波能量从台湾海峡输入的仅 5%,85%来自巴士、巴林塘、巴布延海峡。半日潮潮波在南海中央为前进波,只在海湾及沿岸多为驻波性质。北部湾潮波以驻波占优势,主要是湾口北上的入射波与反射波相互干扰的结果。同潮时线密集的地方相当于波节处,稀疏的地方为波腹地带;但在湾口带有前进波成分。暹罗湾和南海南部半日潮潮波为驻波性质,前者有两个无潮点,旋转方向为逆时针,并位于入射波右侧,这可能是地球偏转力在低纬地区不起作用的缘故。后者系南下的半日潮潮波与爪哇海北上的半日潮潮波相遇形成的,同潮时线不对称,主要集中在西部。

全日潮潮波的传播情形与半日潮潮波相似,但全日潮潮波的波长比半日潮潮波长,同时黄、渤海的全日潮成分较弱,所以能量消耗比半日潮要小,反射波相对讲要强。在渤海海峡西侧、黄海南部、北部湾和暹罗湾口,各自均有一个逆时针旋转驻波系统,无潮点位置均靠陆地一侧。南海南部因来自爪哇海的全日潮潮波太弱,不足以形成旋转驻波。

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