四、潮流
潮流是海水在天体引潮力作用下所形成的周期性水平运动,它和潮汐现象是同时产生的。因此,凡有潮汐的海区,就必有相应的潮流,而且他们的周期又是相同的。随着涨潮而产生的潮流,称涨潮流;随着落潮而产生的潮流,称落潮流;当高潮或低潮时,各有一段时间潮流速度非常缓慢,接近于停止状态,称为憩流。
海洋中的潮流受海洋地理环境影响而有差异,在大洋中部潮流不显著,流速小;浅海区潮流较显著,潮速较大;海峡、海湾入口处潮流最明显,潮速最大。最大潮速可达10海里/时以上,形成海水强度扰动,并可产生大小不等的漩涡。
潮流的运动形式有旋转流(回转流)和往复流两种。
(一)旋转流
凡在江河入海的外海或广阔的海区,一般都有旋转式潮流发生。旋转流的产生主要是受潮波的干涉和地转偏向力作用的结果。在北半球受地转偏向力影响,旋转方向成顺时针;在南半球相反。旋转次数由潮汐类型来确定,半日周期潮流在一个太阴日内回转两次;全日潮流则回转一次。旋转流的流速也在不断变化,从最小流速变为最大流速,再从最大流速变为最小流速。如将测得的流速值以中心矢量图表示出来,连接矢端的曲线成椭圆形,因此称为潮流椭圆。椭圆的长轴表示最大流速,短轴表示最小流速。
旋转潮流无憩流现象发生,当流速最大时为最强流速,当流速最小时为最弱流速。其潮流日与潮汐日相同。旋转流与潮汐一样,随月球的相角、距离及赤纬不同而逐日改变,当朔、望及近地点时,流速增大,当上、下弦及远地点时,流速减小;当太阴赤纬最大时,潮流的日潮不等现象较显著,即早晚两个潮流椭圆不相吻合,相当悬殊,当太阴赤纬为零时,早晚两潮流椭圆相等。
(二)往复流
一般在海峡、港湾入口或江河海口,潮流受到海洋宽度的限制,经常作直线式的往复流动,称为往复流。潮流在航道上,即较深的水道上也常呈往复流。
往复流的性质常与潮汐的性质相一致,分半日周期往复流、日周期往复流和混合周期往复流。半日周期往复流是于一日内发生两次最强涨潮流速和两次最弱退潮流速,日周期往复流是一日内发生一次最强涨潮流速和一次最弱退潮流速;混合周期往复流是于一日内最强涨退潮流各发生两次,但上、下午两者强度相差悬殊。
凡半日周期潮显著地方,当地的往复流以半日周期为显著,其他为日周期往复流和混合周期往复流也是一样。这类潮流的运动过程有最大流速、最小流速和憩流三个阶段。