海洋的呼吸潮汐

潮汐的解释

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,叫作潮;晚上海水上涨,叫作汐。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。直至英国物理学家牛顿发现了万有引力,潮汐的秘密才有了科学依据。

月亮引潮力

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做圆周运动,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,地球的某个背着月球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,这种潮被称为“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,这种潮被称为“全日潮”。

太阳引潮力

不光月亮会对地球产生引潮力,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;而每月农历十五,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“朔”,把十五叫“望”,因此这两天产生的潮汐就叫“朔望大潮”。

军事应用

1661年4月21日,郑成功率领25000名将士从金门岛出发,到达澎湖列岛,进入台湾攻打赤嵌城。郑成功的大军舍弃港阔水深、进出方便,但岸上有重兵把守的大港水道,而是选择了鹿耳门水道。鹿耳门水道水浅礁多,航道不仅狭窄,而且有荷军凿沉的破船堵塞,所以荷军此处设防薄弱。郑成功率领军队趁着涨潮航道变宽且深时,攻其不备,顺流迅速通过鹿耳门,在禾寮港登陆,直奔赤嵌城,一举登陆成功。1939年,德国布置水雷,拦袭夜间进出英吉利海峡的英国舰船。德军根据精确计算潮流变化的大小及方向,确定锚雷的深度和方位,用漂雷战术取得较大战果。

赤潮因何而起

赤潮,被喻为“红色幽灵”,是一种异常的生态现象,发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理,虽然至今尚无定论,但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度。否则,尽管其他因素都适宜,也不会发生赤潮。在正常的理化环境条件下,赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大。但是由于特殊的环境条件,使某些赤潮生物过量繁殖,便形成赤潮。水文气象和海水理化因素的变化是赤潮发生的重要原因。海水的温度是赤潮发生的重要环境因素,20摄氏度至30摄氏度是赤潮发生的适宜温度。

科学家发现一周内水温突然升高2摄氏度以上,是赤潮发生的先兆。另外,海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子赤潮生物大量繁殖的原因之一。

盐度在26至37的范围内,均有发生赤潮的可能。但是当海水盐度在15至21.6时,容易形成温跃层和盐跃层。温跃层、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件,易诱发赤潮。

由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用,使海底层营养盐上升到水上层,造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升,引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛,特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。

这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料,促使夜光藻急剧增殖,从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。

据监测资料表明,在赤潮发生时水域多为干旱少雨,天气闷热,水温偏高,风力较弱,或者潮流缓慢等水域环境。

海水养殖的自身污染,也是诱发赤潮的因素之一。在养殖虾的过程中,人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。导致池内残存饵料增多,严重污染了养殖水质,为赤潮生物提供了适宜的生物环境,使其增殖加快。

自然因素也是引发赤潮的重要原因,赤潮多发除了人为原因以外,还与纬度位置、季节、洋流、海域的封闭程度等诸多自然因素有密切联系。