伍岳明 （wuyueming001@hotmail.com）　2007.09

我国的钱塘江海潮，是闻名中外的天下奇观。钱塘江与南美的亚马荪河、南亚的恒河一起，并称为世界三大观潮圣地，但是论潮之壮美、之气势，钱塘江海潮是首屈一指的。看过钱塘江潮的人，那壮观的情景令人终身难忘：在众目睽睽之下，说声潮来，就见远处江面，一条银练，滚滚而来，并伴有涛声，由远而近。忽见东南两股潮水拍岸而起，蓦地潮头相碰，满江涌潮，声如山崩地裂，掀起了雷霆万钧的滔天巨浪；潮势接着西涌，潮头齐列一线，绵延数千米。那潮头犹如一道水墙耸立江面并风驰电掣般地卷了过来，大有“滔天浊浪排空来，翻江倒海山为摧”的气势。如此惊心动魄的钱塘江潮是怎样形成的？笔者认为除了钱塘江的独特的地形（喇叭口、江底有沙洲等）以外，主要是当太阳、月球和地球的相对位置基本上处在同一条直线时，太阳、月球发出的引力波引发的引潮力（实为梯力）、及地球围绕地、月质心运动产生的离心力，即“起潮力”的力的合成所引起。现定量计算如下：

从图3.3 地球面上离心力位的几何示意图中可看出：地球面上各点的潮汐力是太阳和月球在该点的引潮力和该点因转动而产生的起潮力在地球质心径向的迭加。太阳在该点的引潮力为： ；月球在该点的引潮力为：

；（负号表示方向）；它们在地球径向分量均有： ； ；

从图3.3中可看出：地球面上各点，因转动而产生的起潮力计算如下：

根据式（3.9）有 ；将各有关数据：

； ； ；代入得： 。

地球表面任意点p质点 ；受到的起潮力为： =

现用Mathematica4软件，作地球表面任意点 p质点受到的起潮力大小密度图

图3.4 地球表面任意点p质点 受到的起潮力大小密度图

地球上潮汐力若以惯性离心力（起潮力）为主的话，从图 3.4 地球表面任意点p质点受到的离心力大小密度图中可见，很明显在低纬区，地球旋转一周只碰上一个潮汐高峰，故地理低纬区有全日潮，道理就源于此。

实际上地球面上最为常见的潮汐是半日潮，指一个太阴日（ 24小时50分）内出现二次涨潮和二次落潮。这是由于潮汐力是引潮力和起潮力迭加的结果。

它们在地球径向分量均有： ； ；

起潮力在地球径向分量为： ；

在图3.3中，根据三角上的关系有： ；

若设太阳和月球都在地球的一侧，且在一条线上。则：当在 的范围内，潮汐力 ；当在 及 的范围内，潮汐力 ；

现计算列表如下：

表 3.1 地球上质点的潮汐力计算表 （单位为：）

坐标

从表3.1 地球上质点的潮汐力计算表中可见在地球坐标 ； 在π /4或-π/4度时，潮汐力 要比 =0要大的多。从图 3.3 地球面上离心力位的几何示意图中可见：当地球坐标； =0时正是八月十五中秋时节，而 ； 在π /4时正是八月十二和八月十八的日子，理论计算均比八月十五中秋时节大，而且八月十二和八月十八的日子是一般大。现用 Mathematica4软件，作太阳和月球都在地球的一侧时的地球朝向日、月的表面质点受到潮汐力大小等值图（图 3.5），及背向日、月的表面质点受到潮汐力大小等值图（图3.6）。就更加直观。

我们知道：小潮的出现时间是在日、月、地三者的位置成直角关系的夏历初八（上弦）和二十三（下弦）时刻，八月十二正是刚从小潮向大潮过渡，而八月十八是刚从大潮向小潮过渡的时刻，八月十八海潮计算值最大，加上太阳的引潮力更会使海潮后浪推前浪，形成著名诗人苏东坡吟颂过的“八月十八潮，壮观天下无！”的惊涛骇浪场面。

图3.5 地球向阳向月表面质点受到的潮汐力大小等值图

图3.6 地球背阳背月表面质点受到的潮汐力大小等值图

从图3.3 地球面上离心力位的几何示意图中可见到：日、月在地球一侧、且在同一直线上，这是发生日食的时刻，是瞬间现象。由于地球相对于太阳、月球的位置不断变化，其潮汐力也在不断变化。我们知道地球绕太阳运行的轨道面为黄道面、月球绕地球运行的轨道面为白道面、地球自转的赤道面与黄道面有 交角，而白道面与黄道面有 的交角，由于位置不断变化，其潮汐力的变化是错综复杂的同时也是有规律的。太阳、地球、月球处于一线的相同状态有春分和秋分时节，秋分时节的海潮为什么会大于春分时节？笔者认为这跟地球的胀、缩有关。春分时节是地球由近日点向远日点移动，近日点时正值地球北半球的冬至时节，远日点时是北半球的夏至时节，受热胀冷缩的影响，春分时节是地球北半球由缩向胀转化时节，秋分时节是地球由胀向缩转化时节，由于地球上潮汐力是起潮力起主要作用，起潮力 与有关，秋分时节的 要比春分时节的 要大。所以起潮力也大。故秋潮比春潮要大得多。

用引力波潮汐力假说，不仅定性且定量解释了潮汐现象。因此可以认为潮汐现象是大自然实验室对引力波潮汐力假说一种验证。

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