波浪、潮汐(waves, tides)和洋流(currents)的區別

波浪、潮汐和洋流是發生在水上的三種自然現象,雖然它們在性質上相似,但它們不是同一事物。雖然這三種情況都與水體有關,但它們因其原因、強度和頻率以及其他因素而有所不同[1]。另一個常見的誤解是,雖然已知這些現象驅動海洋,但海洋本身並不負責產生波浪、潮汐和洋流。例如,海浪受到海面風的影響,而洋流則受到赤道和較冷兩極太陽熱量的影響。另一方面,潮汐是由月球和太陽的引力引起的。三者都含有某種形式的移動和勢能,...

波浪、潮汐(waves, tides)和洋流(currents)的區別

波浪、潮汐和洋流是發生在水上的三種自然現象,雖然它們在性質上相似,但它們不是同一事物。雖然這三種情況都與水體有關,但它們因其原因、強度和頻率以及其他因素而有所不同[1]。另一個常見的誤解是,雖然已知這些現象驅動海洋,但海洋本身並不負責產生波浪、潮汐和洋流。例如,海浪受到海面風的影響,而洋流則受到赤道和較冷兩極太陽熱量的影響。另一方面,潮汐是由月球和太陽的引力引起的。三者都含有某種形式的移動和勢能,微小的變化會導致更大的下游效應,影響附近的社群和娛樂使用者。

波浪

波浪是指發生在海洋、湖泊和河流等水體錶面的水的運動。雖然沒有兩種波是相同的,但它們有共同的特點,比如有一個可測量的高度,即從波峰到波谷的距離。

什麼影響波浪?

它們通常是由風產生的,當風吹過時,風將能量傳遞給水。這導致產生稱為漣漪的微小水流運動[1]。這些漣漪隨後會在大小、長度和速度上增長,形成我們所知的波浪。這些波通常也被稱為海洋錶面波,因為它們是由經過水面的風產生的[3]。波浪通常受到風速、持續時間和距離等一系列因素的影響。它們還受到周圍地區的寬度和水體本身的深度的影響。隨著風的減弱,波浪的高度減小,雖然有些波浪可以很小很平緩,但如果條件合適,可以形成高達90英尺的波浪。地震、山體滑坡或火山爆發也會形成強大的海浪,如潮汐或海嘯。

波浪的型別

有許多不同型別的波,如毛細波、漣漪、海浪和湧浪,它們可以表現為各種形狀和大小,如可以遠距離傳播的小浪或大涌浪。波的大小和形狀也可以揭示它的起源。例如,一個小而波濤洶湧的波浪很可能是由風暴在當地形成的,而波峰高的**浪則表明其起源於遙遠的地方,可能在另一個半球。波浪的大小通常由風吹過水面的距離、風吹過水面的時間長度和風速決定。上述引數越大,波越大。

潮汐

潮汐是由於地球、月球和太陽之間的離心力和引力作用而形成的,通常以水在長時間內的運動為特徵[1]。這種漲落,或者說波峰和波谷之間的差異,被定義為潮汐。

什麼影響潮汐?

地球的自轉加上月球的引力導致水被拉向月球。這導致水上升。當月球圍繞地球自轉時,經歷這種拉力的區域將形成所謂的**,而其他沒有感受到這種拉力的區域將經歷低潮。太陽也會產生類似的影響,但由於太陽離地球較遠,這種拉力並沒有那麼大[3]。潮汐主要發生在深海地區,並受到一系列因素的影響,如太陽和月亮的排列、潮汐運動的模式和海岸線的形狀。

潮汐型別

潮汐根據形成的**和低潮的數量及其相對高度進行分類,因此可分為半日潮、全日潮或混合潮。**是指波峰到達海岸,低潮是指波谷到達海岸。半日潮每24小時50分鐘經歷兩次大小相等的**和低潮。日潮每24小時50分鐘經歷一次**和一次低潮,而混合半日潮每24小時50分鐘經歷兩次大小不同的**和兩次低潮。

洋流

從一個地方到另一個地方以特定方向運動的大量水被稱為洋流。它們出現在像海洋這樣的開闊水域上,通常以節或米每秒為單位。

什麼影響水流?

洋流受三個主要因素的直接影響。這些是潮汐、風和溫鹽環流的漲落[4]。潮汐的漲落也會在海岸附近或海灣和河口產生洋流,從而影響洋流。這些被稱為潮流,是唯一一種有規律變化的潮流,其變化是可以預測的[2]。眾所周知,風能在海洋錶面或附近驅動洋流,並能在區域性或全球範圍內影響水的運動。溫度也是影響電流的主要因素。兩極附近的水體是冷的,而赤道附近的水體是暖的,這些溫差在造成洋流方面起著重要作用。當靠近兩極的冷水下沉並向赤道移動時,就會產生冷水流,而溫水流則從赤道沿地表向外移動,向兩極移動,試圖取代下沉的水。這種溫水和冷水的混合產生了洋流,當它們在地球上從一個半球移動到另一個半球時,它們也有助於補充水體的氧氣供應[5]。

溫度、密度和鹽度的差異通常被稱為溫鹽環流。由於溫度(溫度)和鹽度(鹽分)的不同,水的密度也會引起水流的變化。這些溫鹽環流變化發生在海洋的不同部分,可以發生在深海和淺海兩個層次,可以是長期的或暫時的[2]。影響洋流的其他因素包括降雨徑流和海底地形。海洋地形受海底斜坡、山脊和山谷的影響,而這些又反過來影響洋流的方向。

電流型別

眾所周知,這些洋流透過驅動赤道的暖水和地球兩極的冷水來影響地球的氣候。例如,眾所周知,溫暖的墨西哥灣流會給挪威帶來溫和的天氣,而紐約則在更遠的南方[6]。有一系列不同的洋流,例如1)受通常發生在不超過300米深處的風模式影響的表層洋流和2)世界洋流,例如上文解釋的暖流和厄爾尼諾洋流。

結論

潮汐、波浪和洋流是完全不同的。它們在不同的條件下形成,受不同的因素影響。波浪比潮汐和洋流更為明顯,而潮汐通常可以在岸邊看到。瞭解波浪、潮汐和洋流之間的差異是必要的,因為它不僅有助於導航,而且有助於人們預測和測量它們。獲得這一資訊很有用,因為它使個人能夠安全地指揮貨船,確定石油洩漏的程度和最佳捕魚地點,能夠跟蹤海嘯並協助環境恢複活動。

表1:

波浪 潮汐 洋流
由於風對水面的作用力而形成的 由於地球、太陽和月球之間的引力相互作用而形成的 由於海洋錶面的溫差而形成的
波浪被定義為在水面上運動的能量 潮汐被定義為海平面的上升和下降 水流被定義為水體的流向
波浪的強度受風的影響 潮汐的強度受地球的位置和位置的影響 洋流的強度受風、水溫差和海洋錶面地形的影響
波浪有規律地穿過水體 潮汐一天兩次 像厄爾尼諾這樣的赤道洋流每隔幾年就會出現一次
波浪左右移動 潮汐上下波動 洋流在北半球順時針流動,在南半球逆時針流動。這就是科裡奧利效應。 
  • 發表於 2021-06-24 23:25
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  • 分類:科學

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