平衡潮

由平衡潮理论所求得的潮汐

平衡潮，是指由平衡潮理论所求得的潮汐。它假定：地球完全被海水覆盖，海底平坦、海水没有惯性、忽略地转偏向力和摩擦力。在这些假定下，某一时刻引潮力，压强梯度力和重力相平衡时，海面保持稳定状态所求得之潮汐，即为平衡潮。

简介

平衡潮理论假定：整个地球表面被等深海水所包围；海水没有惯性，也没有粘滞性，在重力与引潮力作用下，海水时时处于平衡状态。对于月球引潮力来说，月球垂直引潮力的方向与重力加速度方向相反；反之对于在通过地心、并与地月中心连线垂直的平面上的那些点（图1中的C、D点），垂直引潮力与重力加速度方向一致。

因此，前者海面将稍稍升高，而后者海面将稍稍降低。通过这样的调整，海面重新形成一个等势面。这个新的等势面形状为一个椭球面，称为太阴“潮汐椭球”，如图1所示。由于地球的自转，在地壳上的一个固定点的海面便将发生周期性的涨落，从而形成潮汐。这就是平衡潮理论的基本思想。

原理

起潮力、附加起潮力和重力矢量的合力称为瞬时重力；由地球的重力位、起潮力位和附加位的和构成的重力位水准面称为瞬时大地水准面；瞬时大地水准面相对大地水准面的起伏称为平衡潮。假若把地球视为一个刚体，并在此刚体地球模型上覆盖着一层没有质量的海水，且假定海水的质点随时都处于流体静平衡状态，则此海水相对刚体地球模型表面的起伏称为相对刚体地球模型表面的平衡潮，平衡潮的潮高等于起潮力位与地球重力的比值。讨论平衡潮时，刚体地球模型是真实地球的一级近似，真实地球更近一步的近似是分层均匀弹性球状模型，起潮力使分层均匀弹性地球模型表面发生起伏，并产生附加位。

潮汐周期现象

半日潮

图2是假定月球赤纬为零时的月潮椭圆体，P为地极，A1、A2、A3、A4 分别表示地球表，面上任意一点A随着地球自转中的4个位置。这个潮汐椭圆体的长轴在月、地中心的连线上。A1点，月球在该点上中天，该地海面水位升到最高，产生该地当日第一次高潮。当A转至A2（第一次过照耀圈）点时，海面水位下降到最低，产生该地当日第一次低潮。当A 转到A3点时，即月下中天，海面水位再次升到最高，即发生该地当日第二次高潮。当A转到A4（第二次过照耀圈）时，海面水位再次下降到最低，于是发生该地当日第二次低潮。月球连续两次上（下）中天的时间间隔称为一个太阴日，约为24h50min。相邻两个高潮（低潮）的时间间隔（约为12h25min）称为潮汐周期。可见，所讨论的潮汐是以半个太阴日为周期的，故称为半日潮。

潮汐的周日不等与日潮

在一个太阴日中发生的两次高潮潮高（低潮潮高）及相邻的高、低潮的时间间隔均相等。实际上，在同一太阴日中所发生的两次高潮或两次低潮的潮高以及相邻的高、低潮的时间间隔并不相等，这种现象称为潮汐周日不等。

当月球赤纬增大时，这种潮汐周日不等现象更为显著。当月球赤纬最大时、月球位于南北回归线时，潮汐的周日不等现象最显著，此时的潮汐称为回归潮，此外，如果纬度等于或大于90°与月球赤纬之差，则每天就只有一次高潮和一次低潮了，如图2中位于D1D2纬圈上的各点，即：当月球赤纬不等于零时，纬度不为零的地方存在潮汐的周日不等现象。月球的赤纬越高，这种现象越显著。某点的纬度越高，这种现象也越显著。纬度等于或大于90°与月球赤纬之差的地方，一天只有一次高潮一次低潮，即日潮。

潮汐的半月不等

虽然太阳引潮力只是月球引潮力的将近1/2，但同样会产生太阳潮汐椭圆体。太阳引潮力的另一个特点是太阳两次上（下）中天的时间间隔为一个太阳日，即24h，因而太阳潮的半日潮周期为12h。同样，当太阳的赤纬不等于零时，也会发生潮汐的周日不等现象。太阳潮的存在增加了潮汐现象的复杂性，由于月球、太阳和地球在空间周期性地改变着它们的相对位置而发生了潮汐半月不等现象。

潮汐的视差不等

由于月球是沿椭圆轨道绕地球转动的，地球在椭圆轨道的一个焦点上，当月球位于近地点时（距离约为57个地球半径）其引潮力要比位于远地点（距离约为63.7个地球半径）时大40%。这种由于地球和月球距离变化而产生的潮汐不等，称为潮汐视差不等。

平衡潮理论缺点

平衡潮理论可以解释许多潮汐现象，但实际的潮汐要复杂得多。因为假设条件与实际情况的差异，所以平衡潮理论对一些实际的潮汐现象无法解释，包括如下几个方面：

1、应用平衡潮理论可以求出最大潮差为0.78 m。这与大洋中的实际潮差相近，但与浅海地区的潮差相差较大。在浅海，潮差有时可达几米，甚至十几米。

2、平衡潮理论没有涉及海水的运动，因此，无法解释潮流这一重要现象。

3、按照平衡潮理论，赤道上不会出现日潮，低纬度地区也以半日潮占优势。实际上，赤道和低纬度有些地区均有日潮出现。

4、平衡潮理论认为高潮应出现在月球上、下中天时刻，大潮应出现在朔、望之日。但实际高潮出现的时间总比月中天滞后几小时，大潮出现的时间也比塑、望日落后1~3 天。

5、在一些半封闭的海湾、近海和大洋中，有时出现没有潮汐涨落的无潮点，同潮时线绕无潮点作顺时针或逆时针方向旋转，两岸潮差不等，而平衡潮无此结论。

平衡潮与潮汐动力学

研究海水在引潮力作用下产生潮汐的过程，有两种理论。一种叫平衡潮理论，另一种叫潮汐动力理论。

平衡潮理论所求得的潮汐称为平衡潮。它假定，地球完全被海水覆盖，海底平坦、海水没有惯性、忽略地转偏向力和摩擦力。在这些假定下，某一时刻的引潮力，压强梯度力和重力相平衡时，海面保持稳定状态所求得之潮汐，即为平衡潮。由于平衡潮理论存在一些缺点，所以一些问题的解决，只有求助于潮汐动力理论。

潮汐动力理论认为，对于海水运动来说，只有水平引潮力才重要，垂直引潮力所产生的只是重力加速度的极微小变化，故不重要。海洋潮汐是海水在太阴和太阳水平引潮力作用下的一种强迫波潮波的运动。潮波的波动特性，除了引潮力以外，还与海洋的形态（岸形、深度和宽度），地球的自转以及摩擦力等等因素密切相关，甚至还要考虑地潮的影响。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省