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潮流

2020-04-09 21:00

在月球和太阳引潮力作用下,伴随潮汐现象而产生的天然水域中水体周期性运动。潮流较潮汐易受地球自转、地形以及摩阻效应等影响,使潮流现象更为复杂。潮流按运动形式分为旋转潮流和往复潮流两种。

旋转潮流

流速随时变化、流向随时向一个方向偏转的潮流。在外海或开阔海区,海水水质点运动方向受到地球自转偏转力——柯氏力的影响而发生偏转。在北半球按顺时钟方向转动,在南半球按逆时钟方向转动。如果在某一点画出潮流在一个潮汐周期内的矢量图,并将矢端连结起来,可得到一个接近于椭圆的封闭曲线,称为潮流椭圆,见图1(a)。根据潮流特性和海区的地形特征,也可以是比较复杂的图形,见图1(b)。

图1 全日潮的旋转潮流

(a)潮流椭圆;(b)复杂的潮流椭圆

旋转潮流无憩流现象,它时刻改变着速度和方向,始终呈现周而复始的周期旋转。在一个太阴日(24 h50min)内半日潮流旋转两次,全日潮流则旋转一次。

往复潮流

在两个相反方向上作周期性往复运动的潮流。在近岸浅水海区、海峡、河口或缩窄的港湾内,潮流因受地形或岸线边界的限制,地球自转偏转力对潮流运动的影响很小,使潮流椭圆变得扁窄,接近于直线,流向与岸线边界接近平行,成为主要在两个相反方向上的往复运动。往复潮流最大流速与最小流速相差很大。当流速变到小于0.1 kn(1 kn=0.5144m/s)时,称为憩流或转流。憩流过后,流向开始转向另一个相反的方向流动(图2)。

图2 全日潮的往复潮流

潮流与潮汐变化一样,有半日潮流、全日潮流与混合潮流之分。混合潮流包括不正规半日潮流和不正规全日潮流。用潮流椭圆长半轴W的相对数值可以判别各种潮流类型。

正规半日潮流

不正规半日潮流

不正规全日潮流

正规全日潮流

式中,WO1、WK1、WM2分别为太阴主要全日分潮(O1)、太阴—太阳赤纬全日分潮(K1)和太阴主要半日分潮(M2)的潮流椭圆的长半轴,单位为cm/s。

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