潮汐力公式和潮高的计算

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潮汐力公式和潮高的计算彭宏辉本文给出了月球太阳风磁场引起潮汐的理论依据。通过几何图形和数学方法导出了潮汐力公式和潮高计算公式。验证表明，理论值与实际潮高相符。文中进一步论证了，不同海域,不同时间，潮时，潮高不同的原因。对全日潮，半日潮，混合潮互本参杂作了分析。证明了潮汐的能量来源于月地太阳风磁场。潮汐大小与变化与各地区的海壳的铁磁质，抗磁质的含量不同有关。(1)月球太阳风磁场引起潮汐的理论依据这个问题在第48节已经论述过。月球太阳风磁场，地球太阳风磁场都会使地球的铁磁性物质，抗磁性物质磁化。磁化后的物质都会受到外磁场力的作用。海水是抗磁物质，它同样地要受到外磁场的作用。在月地太阳风磁场的作用下，在铁磁性岩石磁场的作用下，海水不是上升就是下降，不是涨潮就是退潮。因此，在地球上，每时每刻都有外磁场对海水的作用，时时刻刻都有潮汐发生。地球自转，月球围绕地球运动。月球有近地点和远地点。因此，每一处铁磁性岩层受到外磁场力的大小都是随着时间而变化。每一处岩层是否正对月球，是远还是近，受到月球磁场力作用的大小也是随着地球自转而变化的。因此，某一区域涨潮或退潮，也随着地球自转就不断变化。涨潮或退潮的时间不是固定不变的。潮差大小也是由与月球远近决定的。请参阅第48节。(2)潮汐力和潮高的计算在第47节已经给出，“月球太阳风磁场”对地球作用强度是IG-'xC2259.2(47.10)3B44xl,y- 心希斯拉(47.10)地球上毎一点受到到的“月球太阳凤磁坂”作用的確场强度是咅少呢？对各点.时虑场力又是多少呢？陶门首先看看图癥2的几何图骸在图中，E是O破卜的一点「EF是园的切绻F为切点°囲是过园心的V剧线.根据几何定理：

ZEFA=ZFBA(园切角等于恥上所对的园周角)□V'-'ZFAE=ZFBA+ZAFB〔三角刑的夕煽等于不相诽的两内甬和)-■■-ZEF3=ZFAE=ZEFA+ZAF3在厶亦F与5EFR中”厶两公共角口--(三牛第对应相等的两牛三甬形是相似三角形)□Fg174■■T3=EF〔相似三甬形对应边成比例).-.E用=ESEA同理可以证閒EF-=ECED.-.EB-EA=EC-ED=EF2 (49.1)在囹他沖，A,E是地面上的月球上中天2下中天的鼠角度弧启询度数相等，角度B也与弧度E仁的度数相等.现在把團48蔥用至I地王曲朝汐上.时齿月地平均距萬，尺为地殛半径.于昱有勒ABO=DO=CO=K,EO=d于是EB#R,EA=dR,园此，很容疡证明EC=^(EO^COcos^y+CO^i}^^=J®4J?"課尹馬#® (49.2)ED=^{EO-DOcosa)2^-D(fsm-a.=JgsQ)9疋甌才(1 (49.3)这就是上面田(49.2), (+93)式中那AD,弧BCBO长度咪)□这两条弧长在師应用中，由测莖或计曹得出.上两式中的垢度表示式为O.…岛十侍 (49.4)ECED=EBEA=^K)(d-R)=QM-搭尸二常数 (49.5)月珪对地而各电的磁场力犬小是不同的.但地箭割线的占.如备B：D,C：…受到"月球太阳风磁场”的丈小的乘积是一常馥・由于噩场强^B=AoI.乩由(4工1D)式「(49.6)式，于是可以绪出厂匸—卩农卩/—卩农卩丈—卩/卩*_ —卩/ [!(/_6.2259Xlbp,不员-'" {3S43470B4)1二(1.619869XIO'11持斯拉尸二常数 (49-fi)把几何应用到实际中，这说明「赠与E点受到“月球末阳侃磁场"力的乘积与任意割牡的D点和C点受到“月球木阳冈.鞍"力的乘积是相等的.就是说，月亮的上中天点与下中天掠受力的乘积是一常由于EAT忆EB=d4-K,于是从(4P.5)式计算潺上中天点A.下中天点P受到“月瑾丈阳凤確场"力的犬小是近月一侧地酝A点.，0=0°，少汀=1，L^d-R:i+算得月亮上中天点受到的磁场强度鬆艮尸-1一647CX1O'J特昕拉，远月一侧地面E為9-180^,L厂时氐类(加点蛙理，得到月亮下中天点受创的磁场强度的犬小是Be--：.5932XLD-j特斯拉.负值表示号A点的受力育向相反，B点号丸点的磁场强匿之比小A3AE=33%n (45.7)地球自转芾审海水中离子切割■月球衣阳凤麓场"的砥丈I线，海水产生了远月酝和近月酝两两侧隆起.其隆起的力类他于在讎场中通电导仲在磁场中受到的力.其大小是F=8^I^L^cos^)cos0 C+?-®)式中鼻夷示截面为1平方厘米，按度问'■-的柱体內的海水禽子的带电畫-也表示所在的妹度.—是得践“的畏度，即地球自转时，单位时间匸-1秒内在纬牡切割磁力线转过的路程°(49.9)在(49.9)在1秒内通过载面为1(49.1G)(4?-11}Lu=―——tcojtb=為 屮电毓强度*也柏当于毎立方崔米海水中有n6离子，开隊地球自转迺度v运动，平方厘茉所产生的电流强匿°1岂=qnv地球自转的註遠丫给出.V=L：Dff(1)7L式中灯是每立右匣開海水中有禽子数目(49.12)这里®为海水在慈场作用下的磁化率，対了估算，海水的密度取1一2克暑爵水中比的重墨占勺7%,冃毗=0皿因为在恚他1中，氢氧舍墨之和占了潜水的大熬分■质囲叛化钠占如％其他元素占25%由(49.12))式是表示在地球自转中，在单检时阿内，在戟面为1平克片厘茉，展酋2兀R-TJ1米的柱体內海水的带电粒子敌.因此，由(49.11； (49.12)式，09.10｝式的电流强度0写成C4?f0(4?.13}rn2100x2C4?f0(4?.13}7*=qnv==$恆X口 式中地球半注乩单位，米，把它化成■匣米，故＜!00Rn单位时间单位截面通过的离子就是电希i°由(49.9)式和(49.13)式可耙(13.3?)式写成•毎克海水平肉受到"月球衣阳凤磁场”力的公式肯_ ma100(2兀丘丁 2-L^cos^cosB=3旅曲恥) 1cos中住(49.14〕/T这个式子告诉我们，海水受到“月跋衣阳凤磁场"力，際了取决于“月球末阳风磁场"强度肌外，还取.决于海域所蛙的纬戯.海水磁化率旳为1^-10^・当地球莫腿于月崑上中去时，0=3°,海水労到的力％昱正值，表示海水向月瑟方向隆起°当上中天的虫转到下中天时，角日=,海水受力代的值是负的，表示海水隆的育向2上中天的肓向相反.海水沿远离月琰肓向隆起.弦两吓值均表示涨潮.当呈占转至!1皿°^270°时，力人=厲夷示海水受至I月球磁场力捣零，海水不受“月球太阳鹿磁场"力的蚩子帀.这表示退期-除了“冃域丈阳风讎场"力外阪有海底1■『岩层磁场"力也銅起潮汛

齿了检验『『月球打日何磴场"力的作用,F(49.V)式的有关敎值代入(49.14)式：^1.6X10“去堆，蹙尔臣子数，NW.02X尔，握水中含比O旳质重，m円』况厘米;.A=：8是HQ的分子重.地球半连取，R=6378X1[/米，这与匿场强度去统一单位.地硃自祎周期耳-23小时凭分-3肌旳秒，地球受到的須誌丈阳図磁场"强產的平均值辽Bo=1.6196 ・脸涯表示’月球衣阳凤磁场”力对海水的磁化率.把这些值代扎(49.14)式后计算得到“月域衣阳佩磁场”力对海水作用的计茸式堆=1.1229X109x1.6196XIO'9iX^co^^co.e二1.8186I"和0込8 (49.15)这就是潮汐力的计算式-它是单位时间〔秒)曲月球衣阳凤噬场"对每立方厘米海水的作用力-力是可以醫加的「例如，海抹受到的压力是随蔷深度増加而増加的-在水下，每平方厘米受到的圧力称之为压習.同样览，海水的抗磴力是向上的.海面上每往下1厘米.海水向上的件用力就増加一牛％.向上的力线就是通过截面1平方厘米，深齿H的柱体中心线的.越是近表层的海水受到向上的势能就越大.海水在“月球衣阳凤麓场”丈I作用是向上浮的.梅水上浮，毎克海水要弼腫丈I是卿1达因]匝要克服水的粘布丈I-海水之间具有粘湍丈h也称内磨撩力-在1代时粘滞力向址达因•厘將徳闻钟世科「吴大江瓠瓷简明物理手册P・江丙人民出版社，第32页)・要値1立污匣米1：克)的縛水作水平运动，若把1豈育H米的海水视问在一个正立方体内，这个立片体的六个而的箭积均丸：cnf,这样，需恵克服证』音的力才能使这豆衙水移动-若把1立方厘米的水聚成球障，计算得到这个球体的表面^*4.8360oifn则其牯着力＞04.83&^-当然,我们可取最丈粘滞力％F#=6^^=0.0786j±因撞米重视力与粘滞力之和是(49.17)Fo=卿达因:克X1.03^+0.013lii因/cnfX6cnr=1010.5086ji因•秒(49.17)这就是每克海水的总惯性力-只有克服惯性力海水才能上升，才能产生潮汐.在血月球太阳凤磁场"丈I的碾才丈I的作用下，海水往上涌，涌起的形狀如扁平的火LUffi,中间蛊是潮高眾高处，周困向外逐渐曜低口扰们给出潮水体和能(49.1S)式中，霓尺『是"月球衣阳凤瞪场”横跨Eld8-®小时的区域所复盖的园形的海洋更积-在“月球木阳甌舷场阳力的作用下克服粘滞力后逐渐把海水吸起，经过时间t秒后每水升高到H厘米-这里H遇嘲汐中涨潮的最尢潮高，其表诙式由(49®式得到(49.19)这就是潮高的计算式.夙此式看出，朗高最大高摩H取決于时闾戈t的摂短，与期汐范圉茁面积无关.肯了检验公式;是否正确，现在李个例子，比如，宁波港的噩海乩纬度巾=矽°妙,取日2的初一戸亮上中天-“月球末阳凤磁场”对海不碎化率取赵尸3X1^(这里的磁率是较丈的，f旦它是主要是地球自转带动海水切割月球太阳凤磁场的磁力线，和月球太阳恻磁场对海水直接磁化的结果「i秒.把这些憤代入(49.15)式计算得 a I ■

兔=斗虫9XX10-牛顿=4.0926达因° (49.20)顋海是半日潮，Z[=6X3600=21600秒，P=1.03?*1010亂買达因和瓦值代A(1.3.49)式计算得到，单纯由“月球衣卩日図瞪如'力对頡海海水的作用，初一涨潮的潮高＞H=254.80厘米・这个值与顛海潮高近低相等-这里困■殳有把“岩层磁场"力对讀海的海水作用引起的潮汐计算在內.这个间题在下面继续讨论・潮汐力并没有作用到所有深度的海水中，正像宏观重物打扌白水面那样，外力只能作用到一宦深度的海水中.大于某一深度海水是不会受到潮汐力作用的.潮汐力作用海水深h与潮高H成正比，与每立方厘米的浮力成反比，公式为(49.21)从这个式子也知道，潮汐力，嘲流只涉及到一定深度的海水-这一点夙潮流的流动遠度和涉及的深度得到证实.以上就是“月球木阳図磕场"力的犬小.若KH=540.SH米収及兔兀和p值代入(4921)式会得到h=64&米.就是说，对于顋海進个海域“月球太凤磁场"力只作用到深度汽代斗米的海洋中.海底“岩层翊*力对潮泱册贡貼铁瞪质在外磴场作甲下产生瞪感应强度-在外磁场蔽消后仍然保留部分磁性，这就是剩磁-含有剰磁物质称为永磁物质-由地磁场崔JKE磁优的岩层所产生的"岩层磁场"强產为LIL山与地磁场强JKE之比称为磁化率.磁化率耗工的表示式为LLIX.=— (49.22)岩层中各种元蓋磁化率之和可以写感HI：L1IlL1I-.Z= =卡+于… (4^.23)在岩层中，铁磁质，顺磁质的磁性化率为正，抗礪物的磁化率为负-在较小规模的岩层中，各种元素的混合眼受到地確场E磴化.有的岩层的各元素的强化率之和沖正，有的沖负，甚至有的沖零-实验证明磁化率服从于居里定律，同样地，月球末阳図磁场对海水的磁化率茨关LIK(49.25)同样地，月球末阳図磁场对海水的磁化率茨关LIK(49.25)在C13.55]式中，匚酋居里常数.磴优随着温度升高而诚小・当兀=丁亍表示顺磁体的磁优温度等于匡里温度T三；当T『T矿9f表示铁磁体的施化温度底于Te；(49.26)当L=T=-0工表示抗確体的磁优温度大于匚，B^13~5T=n于是(加丸)式写咸(49.26)ZLU.=£Z%舱£讯(0十6)此式表明，施化强度山与地磁场E咸正比，与温度G成反比.E萌着纬度増加而増加・f旦E隨温度升而减小比如赤道海水温度犊高，赤道附近的地施场强度貝有CU9?高斯-南霞最低温度达到零下丸兀=可是深层海水并没有结冰-南北两极的磁场强度m.5-0.6高斯匚说明海底岩层的確化率会随纬度也的变化面变化■■但是，由于巾=0时，赤道的地磁场强度不等于零.所以附加MS^Oo根据磁在地面上的不同地点，磁倾角的犬小也不同的-从等磁倾圏知道，现代地磁赤道，在亚洲位于北纬附近，在拉丁美洲位于南纬15。附近.于是我们可取咅=/2=12.5Ca这就使得在展加)式中，在赤道上的“岩层磕优强匿"不为零°“岩层磁场■"的力线对海水产生喳场的力，它也能据使海水上升或下隆的力口“岩层施场”力公式酋Fd=± ((P+6) (49.27)由于岩石相对于海水的位置是不变的，即在地球自转中海水与岩石是同步的°地施场的磁力线从南向北分布，岩层磁场的磴力绽大致沿南北分布，有的因域则近愎地沿垂直海面分布-地球自转时，海水仍然切割链力线小佚炭海域在地球自转中的速度口皿海水随地球自转在单位时间走过的路程-它类愎于6v,口在(49.10),(4911》(4■鱼⑵和即丄?试已经给出-当海底与海水接触的岩层的磁场是澜时，海水中正离子夙深处向海面运动-正离子产生的施场方向与x月球友阳侃磴场,，方向相同，所以谟-的.当海底岩层磁场是宮极时，则％是-的-当岩层物质多是抗磁物质时，其产生的磁场是反向磁场，讯也是-的・借朋(145.2&), (4^.10), (49-11), (49.12)式,于是(4S.27)式写成眄％1003疔 rFd=±%屏——p―tcos^J2<4>+6) C49-2S)这是在“岩层磁场挤作用下地球上任意海域产生潮汐力的表达式-式中zm=zx^是岩层受到地磁场施化强度.®是“岩层礴场"对海水的施化率-这称之为二级磁仏£屯江山=无见正丸疋=®-它表示深度不同的海底，岩层厚萍不同，磁化强度WUI也不同-对于固定的海域，岩层厚度和海水深度看作是不变的，受到地施场的作用也是不变的，所以二级施化率对復海域来说视为常数，这就得出遠样一个结论，对于地球上某一固走海域，它的潮时，潮高不会有急激的变化-根据磴场强度越大，海水被磁化率越大0粪相似于C49.1S)式的处理那样，把q；N01m1:A:R'兀的值代入(49旳)式计算右得到*岩层磁场"力对海水的作用力计算式耳=±1.1223X10?X5Xl^XMXPtc^<psin(^^12.5)=±「6145Xlb%用％①骑班°+12一邛 (49.29)式中技宀是地磁场衬岩层的磴化率与岩层磁场对海水的施化率的乘fib当"月球末阳凤磕场，与“岩层施场”些同对海水磁化时，作用的结果，对于某一海域只有一个磁化率，在©47町式的计算时，拢们取浙江殖海海域的磁化率^xfl=3X10-5=因些可令x?=xa=3X10--=^若—也取力肚这样可把心…@41秒代入(斗9力)式,计算得到顋海的“岩层磁场"力对海水作用力杲际2.56A3X厅牛顿=2.5603达因-再把F厠值，Zt,F0Jp的值代入(4Q.19)式得到岩层概场力使海水涨潮时升高H=1刘出厘米・由(45.14)式和式，得到玄月球木阳凤施场”力与“岩层磴场力力共同构咸地球的潮汐力F鞍三珥+凤二的嘗；严心卫『4)(10°洗±Z富X用％沪亍应((P+§))(49.30)

这就是地球潮汐力的表达式-之和的平均值-示式中有关数值如下：(1=1.6X1尸安培，摩尔匱子暫广摩紀海水中含艮0的质壘，叶型規厘米I4返是比0的分子壘°地毬半径取，R=S37£Xl(r米，地球自转周期匚=卩小时％分=86160秒，地球受到的“月球木阳风磯尉强匿的平均值恋爲=1血％XL沪特斯拉，地磁场强度，^E=0.5高斯=5X1护恃斯拉口X譴:表示海域的海底层在地磯场E作用下得种元壷的雄化率地磴场对岩层的磁化率，岩层施场对海水的磴化率-海水属于二次磁优.钛罔幅1看出，岩层有各种物质，育铁礎性的，顺礎性的，反礎性的-按照團中的分畀线，岩层物质的平均確化率在-102-lU之间.巾是所考核的海域的纬度-日=『-180°-将有关数值代A(13-61]^得到地球上任何海域的"■潮汐力"力的计算式为F^=1.1229X10;rct?r(i)(1.6196x1LX.&加&±5x1L%畀歸賦©+12上»(49.31)在(49dl试中，日是月球对地球变化的角度-当朔望日，e=0°,18C°,恚示力的方向相反-故1肚°淘负値.当期望日的某海域处在上中天点或下中天点属于涨潮，当转载到5°>27F时，两个恒都沖零，表示(4931}S中月球的施场力曲零，剩下的是括号第二项口因此，在妙和刃0°的潮高都捋卜属于落潮.(49.31)式中表明，月球磁场对海水的施化率与岩层魏场对海海水的施化率是不同的，不同海域岩

层的磁场强度不同，短水的化率Z 不同，所处的纬度彷不同，潮汐周期不同，则［值也不同口当知»TXax?,咒p也值就能求得该海域的潮汐力F刽的僖，然后■用下面的(49-32)式就能求得该海域的高潮的潮高°(49.32)3%口(49.32)1010.5068此式是表示在潮汐力氐的作用下，海水涨潮时的潮高沖氐艺t沖全日潮，半日潮半周期的时间，St=1.2小时，E小时，6小时口时间取权潮汐力并没有作用到所有深度的海水中，正像宏观以重物打拍水酝那样，外力只能作用到一定靜匿的海水中口犬于某一深度海水是不会受到潮汐力作用的-潮汐力作用到海水深h与嘲高H咸正比，与每立方厘米的浮力成反比，公式肉(49.33)(49.34)从(L3.4S)式可获得在半周期內潮汐所作的功口单位时间所作的功対中_血洋_兀R詛P琶H(49.34)在團斗9卫中，地球上F点为"月球衣阳凤磁场"變的切鼠由几何方法求得，ZAOF=89^n由球心角的°所对球冠的球面部分的面积酋S=兀疔-羽=兀［(R-RcosS^-fRsinS?)2］=1.965095jt疋，R沖地球半径H这里S弋"时，近似等于地球表面积之半口如若海洋潮高最高问HT0厘米，海水密匿厘米日糾厘粕氏在半周期内，ffi积蹴是“月球衣阳风磁场阳的磁力线直接作用的面秋［=&小时FX3迦秒，从这些数据，由(4934)式

计算得，潮汐力在单位时间所作的功为灵际格秒口每天*月球太阳凤磁尉'对地球作功是3.O45X1尸尔格，现在利用(斗932)式对我国渤海的潮汐曲行计算.渤海平均深度2■&米，沿岸水深10米，最犬深度帀米-海底岩层温度低于居里逞度°所以C4-9300式中取在岩石中有■顺磴质，铁確质，抗產质都有口根据图斗E1中是表示各种元畫的磁化率举阅第斗&节).海底岩层有各种元養，磁化后岩层磁场方向大飲与地施场方向相同，与"月球末阳凤磁场"水高相反-所渤，一股来说，(4930)式括号內第二项为负■■现在取海水磁优率取看=象1当然,不同海域的海底岩层的磴化率不同-抗磁质产生的施场芳向与地磁场刖污向相反，与*月球太阳佩磁场5向相同口两力共同作用于海水，使海水潮高増加°渤海纬度取4>=3S.8°,式中括号内第二项取负佰，计算得Fkd=3.72^Sx10-4^顿=3.722S达因。把此值和6心网秒代入(49.32)式最后得到渤海潮的平均潮高，H=238羽厘米口如果在(4531)式中取X,=1X1O-；则在佔至)式获得潮高是H=W4厘米-这说明了，海底岩层物质的麓化率X济同，异致海水受力不同口在相同的季节，在相同的时间里产性的潮高明显不同口渤海平均潮高Id米，中央潮差约1巧米，岸辺2"米，秦皇岛为2米，瞻沽门米，营口于4米.塘沽，营口的海域的近唐山，铁LU区域，海底多为丰富的铁磁性矿层，造成海壳磁场増大，导飲海水受反向作用力增大-造成潮差反而减小-其次是处于东西两侧，海水黒荡，潮流増加，也助畏了两地潮差的増加・又比如杭州湾是我国潮汐最高的地区，潮高須米-杭州湾南岸，在4曲月的PH=8.00~8.50h夏秋两季的取PH=8J3~8JO,拢们PH=850n纬度取^=31.5°,施化率取ZX^+2JXIff7,即地层磴场右向与“月球太阳风磁场"方向相同，使海水受到两牛磁场力共同作用，导致杭州湾海域的嘲高这9米-A\(4931)和(4Q32)式计算得杭州湾潮高的理论值是住舒米，与实际潮高09米相符・从表49.1看出，海域所处的纬度越低，受到月球末阳凤磁场力越尢地层的负磁化率也越丸海水的电离匿也越大°海水受到施场作用力则越小，产主的潮高越小°表轴」一些海域涨潮的最犬潮高(匣米)海域大连秦皇岛出杭州湾顛海厦门北海出南海纬度38.87"39.P13LT24.45Q21.48"佇岩层求H -l.?XL(T-2XIO-'-2.5XKT-3.2X10''-2.8Xl{y"-53X10^-6.2XIff；理论潮高375cm1.87887370598515188实测潮高37C17589037-0585200有疳者为全日厠，St=12W，苴余対半日凰，e*小时』也有t=&<b0T的-⑶潮矽发生时间示意圏’-_I 亍:綁綁洽耀摘齡:摘琢綁希特臨辭諮砾冷:潜制弗徹綴縊树縊:綴縊細核冷潜枷希济納济柠廊V郴蒼郴:;:F耀綁：郴勞鋼廊:锵:耀缗給济緡猛^149.3是时间；月IB>rti当地时间』逓丈阳，月球，地球的位置.月地太阳风磁坂和地磁场对应亂图中犬的心孫和半&是表示“背日面iW太阳区逾场"和“向日面地球衣阳风磁场”»<b的半心形是表示“月球丈阳凤磁场”-地球向日面龙阳凤磁场强度小于背日面龙阳凤磁场强度-月地磁坯对岩层铁磁性金雇」顺毬工属磁化』产生了“岩层磁场”-対抗逾质磁化产生反向浇.对海水磁■化』便每水产生了辰向磁矩.抗磁质受礒场力的方向与铁磁质畫力方向相反.在月地尢阳区磁场作用下.在向日面或背日面，每时每刻都有有谢性岩层或抗磁质岩石层被吸起，造成圍穆-当在朔望曰吋，三星连线，“月球丈阳凤磁场"与“地球太阳凤磁场"共同隹用于海水■产生了大厠°在上芯和下弦的日子里，“月球烹阳凤的场"的谢力线与s(tW太阳凤瑟场"的瑟加崔星互相平行•但月球太阳风磁场側面朝向地球.落到地球的磁力钱密度减小，导致i頫的凰高减小・在朔望日，“月球太阳艇的场''与s(w太阳在同一方向上，造成磁场叠加，磁场力増大口对海水■的作用力増加■所以出现犬潮.在向日面与背日面交界处，在上萤和下弦下正对地球处，瞬的磁力线密度最小，縛域处于低潮位°@49.3是计算涨潮，退嘲时间示育图・⑴圏中每天24小时在表盘的方位是固走的・随着地球自转，地球某点转到24期小时的某一时副上，就是当地时面・⑵阴历每月四天或和天的方位也是固宦的.地球向日面空间末阳凤磴场PGOE笼罩地球区域和背日面空间太阳风磁场HEOG笼蛋地球因域随看地球自转而变化-当月围骁地球运动转到某一日子，比如转到初丿I，月球就在初八的位M±o⑶地球，月球向日面反射太阳风带电粒子的方向是固定的，如图中向右箭头.地球背日面反射点阳佩带电粒子方向也是固宦的，如图中向左箭头所乔°⑷在地球自转中，地面上馬个点都先后经过24小时的勢个时刻，这就是当地时间.比如说，在图49.》中，点点转到W点，此时就是当地时间12点.当盒点转®I深夜24点时，它就是当地时间深夜。点口地球上每一点，每天有一欢正对月球，这时该点铁磁性物质受到月球衣阳凤磁场的引力较為抗磁质受力引力较小.斑天有一次背对月球，背对月球时，该点铁磁性物质衣阳凤磴场的引力较小，但对应抗点磁质弓I作用力較犬口（5）地球在黄道上围绕末阳运动.黄道面与地球赤轨道交角知Wn等季末阳直射南回归线，置李直射北回归鏡口这造戚末阳地球暗影椎南北摆动沏亍54H这相当于地球木阳凤確场摆动的肓向，毎年南北摆动一个周期口⑹月球在白道上围绕地球运动.白道面与黄道面交珀为負VD每牛阴历月都有一次升玄点和降交点-月球赤道在炒⑻S-18418?的变化-因此，在地球上看来，月球在地球上空也作南北摆动・冬季月球摆动到北半球，夏季月球摆动到南半球・对于地球某一固定点，每年只有一了欠与月球距离最近的，每年只有一祢受到月球太阳図磁场作用最犬时劇-某固定点每年貝有一枕最大涨潮.比如，每年阴历八月十五前后，在中国杭州湾都会出现一决最大涨軌这就杲最明显的例子・（7）海水要受到四牛磁场的作用，即要受到向日百地球木阳风施场，背日百地球太阳风磴场-月球衣阳佩磁场和海底岩石磁场的作用.对于某一固定海域，海底岩石磁场性质，磁场强度对该海域磁场力的丸小是固定的口是铁磁性永远铁性，是抗確性永远是抗麓性，但是，其他三个橙场是随着地球自转，月球围绕地球运动在不断地变化的-

（8）月球绕地球运动的近地点J:周期变优的口图斗9洛中地球上每一点都有可能正对月球近地点.■阴历的每一天都苞可能是月球近地点出现的时间口月球近地点周期变化未画出口W）潮汐就像每个地方日出日没那样，每天都有要发主■■但夏季与孝季的日出日没的时间是不同的-如北回归娃，夏至以后每天日出时间性要推迟，恚示曰天一天一地短，蓦至以后每天日出时间在提前，表示白天一天一地恰夏至那天白天最长匚同样的，潮汐天天出测每天推迟刃分钟・表示某地岩层海水正对月球粵天推退刘分钟.潮汐发主时间也将推迟刃分钟・由上述得出；⑴潮岁变优車决于年变化・月变化.日变出地球影锥每半年尿南来归线向北摆动4犷刘到北来归线-每年来回摆动一周口地球太阳侃磴场方向也南北来回摆动4亍洌-n地壳竟到地球太阳図磴场力中心点平均每7天（30M）"潮高”向南或向北移动12千米.每7天为高潮与低潮交替潮时段・在每天里，每6小时（24弭）为高低潮交时段-就是说，连续7天都处在高潮位或底潮位上，母天向后推迟別分钟°的潮汐取决于月相变优和近地点的变化月相变化与衣阳有毛近地点出现与末阳无关，朔望日，月地末阳図養加，若海底岩石礎场也转到向日面12B朮或背日面0时，四个磴场在一直线上，四T磴场醫加，磴场力曙大,出现大潮-期，望日这一天其他时间是月地末阳凤礎场在一直线上・其他时间，这四牛磁场处在地球周團的四个点上.地壳上的点正对母个磁场时，受力最丸-当月球运行到上弦（初儿）下弦（廿二）时，没有两个確场同时作用在一牛点上，地地壳受力最小-月球末阳佩磁地轴与地球太阳凤磁场轴平行口近地点，铁磁质海域潮高増衣，远地点时，抗磁质海域潮高也噌±0（C） 全日組犬片海壳为铢磁质-比如说，当这片海壳随着地球自转，转到白天12时，月地衣阳风磁场对铁磁质引力最九出现涨潮.当该海转到夜间。点时労到引力最卜出现了低潮-每天只产生—仪潮汐，这称为全日潮-同样的，当大片海壳再抗疏质时，此海域也是全日潮，涨潮，低潮发生的时间与铁施质发生的时间正好相反・（D） 半日翱.当相邻海壳是谍磁质与抗磁质并列时-比如说，此海域白天12时一侧谍磁质海壳的海面为涨潮，另一侧抗確质则低潮-这样，一高一關更明得潮高噌大.当该海域转到口小时后，铁磁质到达底潮，而抗確质则达到涨潮口这样，一天有两次涨潮口在18时和竹时前后就是低朝位的时间-这就是半日潮-由于每月有一次月球近地点-近地点时月球衣阳风磴场力最犬-远地点时，海水爱力最大-所以出现规则半日潮，诚少一次涨潮或清退潮・°同样-在全日潮中，也出现不规则全日潮，出现一抚涨潮・（E） 混合塾地壷受到向日面，背日面地球太阳风疏，月球在阳凤施场这三牛磴场的作用力-每个朔，望日前且几天，月地衣阳侃磴场重合或近愎重合口在朔，望期间分别只受一个肓向作用力，磁场力趋于最大或最小，这几天出现全日潮-月球运行到初儿廿二前后几天，地壳受三个方向磁场力的作用，出现了半日潮-平均斑亍磁场各占有粵亍月天馥的1伙地球上每一点转到正对磁场前后，该点受到施场力最大，海面涌起潮高最尢连绽出现几天全日潮°每月有三介不同的磁场在个不同的时段，连续几天出现全日潮-在三个磁场间絹的中间，地壳受到喳场力较小，也连续出现几天半日潮口些有三个几天的半日嘲-相邻月分，半日与全日潮出现时间会逐渐移动-比如

我国的秦皇岛200747月和8月7月；全曰潮；1心日（阴為十七至二十）四天，10-170（廿長至初四）八天，24至力日（十一至十八）呂天.三个时段为全日潮°半日潮：5^）0（廿一至廿五）5五夭，1S-23EI（颓五至初十）H天，两个时段为半日潮・呂月=半日潮：1~狛（十丸莖廿四）庆,14-200（初三至劎九）7夭，2S-31B1（十七車二十）四天■全曰潮；7-133（廿五至初二）七天，21-273（初十至十夫）7天°全日嘲的地区很广，广西北海海域为全日飙但广西沿海是不规则全日潮-秦皇岛也属全日潮口#河河口附近是不规则的全日潮-海口的桁寮段为不规则全日潮-雷州半岛以西海域次全日潮・在全甌澳丈利亚的西岸，南岸，農更西南近海为不规则全日潮.环绕南极大陆的海域以全日潮再主-暹罗湾北部，加里曼丹米里附近，卡里马塔海峡，加斯帕海峡，吕宋岛匸牙因沖全日潮，其余南海海域齿不规范则全日潮.阿時申鮮昌东南，新几內亚北岸，加罗林群昌等地为全日潮，阿留申岛和诺顿湾南岸曲不规则全日潮-这些地区是衣平洋最深的海域.海水量犬，杂质多，平均磁化率小,潮差也小，属全日潮海域.美洲中部，除加勒比海沿岸外，其他海域为不规则的全日潮.墨西哥湾，除东岸外，其他酋全日潮或不规则的全日辄圉49.4團中査表示背日面地球志阳斑磁场』B表示向日面地球武阳C表示月球丈阳斑磁疑」D表示海底某点的岩石囿场.D点可以表就礒性岩石磁场，航磁质“磁场”I或铁磁质与抗磁质混合磁场三种情執礴1E磁场在±2丁211来回摆动.摆动周期为1年.磁场C每■?■阴历_个月围绕地球转动一周-岩石D每天转动一周.D在任何时刻都艘受到A,B,C三平磁场施作用-

Cl）四个磁场在一直线上有四种情形：C,D在人一侧，为CADB；C』D在E—侧，为ADEC；CiD在A』B两侧偸聞,ADBC.这四种惰形对D的作用力大小是不相等的-但四种洁那都雇于D受力最大的范围口对于铁磁底「抗磁區，或铁施歲与抗磁贯温合I共有12种時形C23有摄丈磁场力就必定有摄小磁坂力"在AiB^Cimm对运动的过程中I正上半月和下半月地球上D点都备有一次掾才滤场力.对于談磁质「抗磁质』或铁磁质与抗磁质混合，共有右种悔形C33C>DSAB同一侧中点.CjD处在和八或处在廿二上>D点不同磁物质j受力方向不同:当C,D处在AB两侧中点。C处在初八上'D处在廿二上，若D为铁磁质』D竟力方向対指向白天1二览时的方向-若D掏抗磁质』D曼力方向指向複间CM时的方向°当C,D处在AB两侧中点■C处在廿二上'D处在初八上，若D为铁磁质』D妾力方向宵指向白天五门2时的方向°若D为抗磁履』D受力方內指前夜间匹胡时的方向°C4）当列别处在新月，凸月，残月的位置时』D点竟磁场作用力又不相同-总之，D点毎天随着地球自转>毎时毎刻D点受力都不相等I是在不断变化的-在全瞬每洋中I在同一时刻，有无数海或在出现潮汐.|它们有的张測.有的涪退观-有的删I有的无厠口三T磁场与D点的三种在互相作复杂运动，D点受力毎时毎» 再扩大到地球每洋无数点时，各亍海域的邂时I凰高都不相同.三个磁场与D点的三种睛形.在互相作复杂运动中」能罅准确地描述地球任意一处海域>在任意时间所发生的潮沙的情形-GO涨潮.退潮时间的变化09.35)恒星月就是月球围鏡地球运动一周⑻旷）的时间.1个恒月为27H16天-平均每天转过的角度09.35)°=2773216=13'1763^平常所说的一天就是指1个衣阳日-衣阳日规走了衣阳连续两谀中天（正午时或半夜时分）的时间间隔-把太阳日分知4等分，每等分为1小时-即1太阳日血4小时.每小时分为別等分，每等分为—分钟-把一分钟分成甸等分，每一等分为1秒口这就是常用的时，分，秒的规定-地球绕地轴自转一周（转360°）的时间是孙小时我分却秒，ttl太阳日少3分^秒■平均每小时转过的吊度为P卜身冒;§厂1亍041沪f小时 （49.36）“月亮围绕着地球转动”实际上是月亮和地球围疑着地月系统的质心转动.想像有一棍棒把地球与月球的中心连接起来，月地公共质心落在棒的一点上，这点就是距地球中心4张汗米的轧地月围绕公共质心转动周期是27.3216无即一个恒星月口所丛地球每天除自转一周外，睡増加了1⑵咒疋周-每小时便地球増加转动的角度为(49.37)(49.37)地球自转方向与月球围境地球转动方向是一致的-月球升起平均每天将推迟的时间为S由式式得到Q 13.17639=15.0418+0.5506Q 13.17639=15.0418+0.55060.咖0外时■/天=50.70分/天(；49.33)这说明，月亮毎天升起平均将推迟50W.由于地球自转导致月亮毎天东升西沒.月亮围笑地球转动表现在星座间自西向东移动.月熹升起推迟的时间还要受到季节的篆响，还要受到白道与地平线交角的变化的制约-交角大推迟的时间就长，交角小，推迟的时间则患-在夏李，满月的月亮从东南升起，西南降落，中天的隹萱很曲月亮照耀的时间短-在舉季，淸月的月亮从东北升起，西北降低落，中天的位置很能高，月亮照耀的时间比其他季节都长口这就是19年阴历和阳历的共同周期.它有些类似于沙罗周期-沙罗周期杲1呻1D天或11天-昭2交i=242X29.5305=6585.3572^-器3朔望=223X27.2122=65S5.3211天沙罗周期是指月球连续两次月球投影到地球上同一地产生日食的周期・由于潮汐发生的时间周期大多数是半日潮，少数是全日潮口在地球上，加匕半球高纬度到南半球高纬度，从四分之一的海洋到二分之一的海洋，部被“月球木阳风磁场"所复盖-它比日食中月球藏子扫过地面宽產只有二三百公里妾宽得多口所以潮汐简单重复的周期是较短的.在同一每域中，在阴历的上下两个月的相同月相的日子里，对应日的潮汐发主的时间，潮差的变化是不犬的-在同一海域，潮汐在相邻周期作简单的重复-例如即W年阴历為月初一的潮汐就是2血年阴历H月初一潮汐的重复-它们的潮汐要素一一涨潮，落嘲，潮时，潮高，周期等是粪同的・(5)海底疵岩层翱冲对潮汐的綁疋岩层瑟场”±］对海水作用地球在月地衣阳风磁场的作用下，每天都有一次铁磴性物质，抗磴物质的涨落・在范■阿伦幅射带磁场的作用下，地球产生了“向日面和背日面衣阳図磁场"-地壳中舍有各种铁磁性物质，顺磁物质和抗磁物质-铁磁性物质，抗磁物质在地磁场作用下产生“岩层磁场J地层中铁磁性物质多少不同，抗磁物质多少不同，产主不同性质的確如铁磁性矿韧质多的海底，或顺磯物质第中的海底，在地施场磯化后会产主感生磯场.抗磁场物质多的海底产生反向的感主施场-这些感主雄场统称曲“岩层雄场崩B“岩层磁场"的强度比当地的地魅场强庫小得多口施铁磁场的溺三抗磁质的海水受力方向相反-磴铁的£扱肘海水产引力-这两个力是使海水上升或下险这就是地球产生汐汐的原因°如若某海域的海底岩层是抗磁质，其被磁化右产生反向磁场匚海水也是抗磁质.这类“抗磁质岩层理场"与海水作用是互相排斥的-这会导飲海水上升，形成潮汐・地壷平均厚度芳千米，海壳厚度在千米-因此，海岸，海湾，海峡，河口等处的地壳厚度比深海的海壳厚產厚倍.在同一纬度的海壳中，如果平均单位陳积的磁匪相等，那么近岸海域比深海海域的“地层雄场"强度犬予倍以上-在地球上，橙偏甫等值线看，木平洋，非洲大陆北部，地中海区域的磁偏绽很稀疏-赤道附近地磴场的竖酉虽度只有两极的五分之一・这些都说明了大陆，海湾，海峡，海岸的地磯场强度比深海的磁场强度大得多-地磁场强度随着竦度増加而増加匚铳確甌顺磁质，抗磁质不同，产生的磁化强度也不同.所以不同海域海底的“岩层磁场"的犬小和磁极方向也是不同°

（B）潮沖不同歩的駆二上面已经说过，海壳中有许多魅性条状带，每条施性条狀带都有两极-条状带从几十千米，几百千米甚至上千千米-两端为N极和£极-这就造咸一侧海水涨潮，另一侧海水退潮-造成了两相邻海域的潮汐不同歩，也造成潮流-如果相邻两地分别是铁磁性岩层，搞磁质岩石层，也会造成潮汐不同歩・如果较大岩层施场的海域，在海湾，內海海域，在地球自转带动海水运动的同时，在涨潮，退潮不断的玄替中，造咸窗水转动口如洛伦兹力那样，带电粒子随着旋转的海水在磁场中转动，形咸潮養-有的潮流是顺时針的，育的潮流是逆时針的-潮流速度很凰一般在几米/秒以下・例如，新西兰恵灵顿港与皮克顿港，二地相距最近的只有茄千米，处在东经1了4.亍的东西两侧口月球绕地球赤道速度约2&淞千米/分，月球夙恵灵顿往西走到皮克顿貝需2分钟-两个港口每天的高潮，底潮的时间不定.肓时皮克顿高潮晚5个小时左右，见表4P.3h我国的青昌与连云也耳同样的情略表中列了硕7年7月14日（初一）这两港中海域的潮时，潮高分布的数据°两港相距只有⑻千米，纬度距离只有和千米.处在东经1加'的东西两侧.月亮自东向西运行只需£2分钟-A*5.6.3的数据看出，青岛第一灰高潮与连云港第一地次高潮时间相隔在1小时4?分・为件么相辭只荷几十千米的海域，岌生高潮的时间却相差几小时呢？作者只能用两港的海底的磁性物质相反来解释，或两地的海底分别是磁性岩层和抗施性岩层匚在“月球末阳閱礪场"与“岩层磁场"的共同作用下，由于磁极方向不同，HSh施性条状带的N极海域出现高潮时，另一端£极海域则出现低潮°辰之亦然°潮现象不分南半坯北半姝也不分纬度高乐它只取决于牛球衣风確场期和路岩层磁场」'对地球有关海域海水作用力的大小-取决于海水的深浅.一股不说，海水越浅潮差则玄°團期.$恚示两条正辰方向岩层磁条带沿每磁平方分上下层向分布.直揺与莓水接融的上层磁条带的磁场方向（有箭头的曲线）是由N至S-海水受到每底磁条带磁场的件用力与磁场力线方向相反.所以.圉中上部海水的，下部的

表4M 相邻海域潮时间隔相差很大的例子地点潮时潮高潮时潮高潮时潮高潮时潮高恵灵顿港03541401001SO1625140223770皮克顿港0152200S451301410202113140青岛港042242910591581607413232126连云港000863060553012361761744493海底中不同麓性物质，不同的雄场方向，雄场强度也不同，这些物质许多是在同一经度上，或相邻海域中，涨潮落潮的时间不同，潮差也截然不同-有的是全日嘲，有的是半日潮-例如新西兰恵灵顿海域是日潮的口我国的青岛与连云港也是半日嘲-我中的这两个港高潮低潮的时差间隔从2分钟到1別分钟不等.例如我国的海口海区M2年&月15,16,17,18（初一，初二.初三，初四）,在上午5点_42分至归点34分，连续出现潮高为-3cm,-12cm,-11cm,-1cm的现象-在7月14（初一）,15（初二）,応（初三）也出现了潮高-7onif -9cm-2cm的现熟但是在这几天中，从18点到忑点出现最高潮时，朗高都在対DanS⑸池之间，这样的潮差高度已经把负十几匣米的“海洋盘地”所复盖-这说明，海口周围海域随着地球自转，从白天早晨转到夜间，从正衬月球转到背对月球，尿向日面转到背日面口背日面地球末阳风礎场方向与向日面月球衣阳风磴场的方向相反-所1以海□匿域的海水受到相反方向的作用丈L从白天的退潮转到夜闾涨潮口这是全日嘲的正常现家-当然，有的地方则是白天涨潮，夜间退嘲，世畀各地不一，是因为海壳的岩层属性不一-晦水是上升的.如果海域范围不丈，M舵成沸朗-如果晚场范围较大■岩石磁场两檻距离较远■图中上部贝I」出现清退潮，下部则出现湍朗，（C）潮差丸的原因=海水深度越注海壳越厚-海壷越厚铁磁性顺磯性的物质就越多-海底岩层产主的磁场强度越夫，海水产生反向的磁场强度就越大，海水受到作用力也越大-这样，潮汐来临时产生的潮差就大-在浅海，犬陆架，海岸，河口，海湾，海峡地带，海水较浅，海壳厚，铁磁性韧质相肘地多，产主的魅场强度相对地强-海水与地层的磁场源的平均距离就小，海水产生反向磁场的强度就越大-海水受到斥力也越尢海水隆起的潮差的高度越尢再加上“月球丈阳図磁场"力对海水的吸引，这样，使得海湾，河口，海峡等海域出现了很高的潮差-丛流体力学来说，近海，海湾，河口的喇叭斜坡处具有汇聚潮汐，抬高潮差的功？5-例如，加羣犬芬地湾中的偌尔海湾潮差高达19.4米・我国杭州湾最大潮差达呂9米.鄂翟茨克海品仁湾右达口.2米，巴拿马湾和加里福尼亚湾高达9米，亚马逊河口最丸潮差达11米-这些韶是海湾，浅海，海峡，河口处的潮差-这些潮差均弓海壳的厚度有关，与园月正中天点有关。

1•——1•——B磁■1M—海水面月球praxes方向A 圉45.6是表示海洋底制某处是抗穗质岩层与观涉示意組.在口天』在月地太阳凤磁场佗用下,抗岛质和每水下沅，产主退凰口在夜间，地球太阳风磁场对抗射质与海衣具有吸引作用，则产生涨凰.』喋海底抗磁物质岩层很厚，则閒