第六章
海水漲落之謎
在海濱的沙灘上，經常能看到一些人彎著腰，甚至蹲在那裏，撿拾各種漂亮的貝殼，有時還能撿到海藻或海蜇、海星、海膽……可是過了一段時間，海浪吐著白色的泡沫，翻騰著向岸邊撲來，海水把沙灘淹沒了，人們被迫後退。過了一些時間，海浪失去了勢頭，又悄悄地退去，那條寬展平坦的沙灘又露出了水麵，沙灘上麵留下一簇簇剛剛被海浪推上來的大大小小的貝殼。海水都按照差不多相同的時刻湧上來，退下去。
人們把這種海水定時漲落叫作漲潮和落潮。白天的海水漲落叫潮，夜晚的海水漲落叫汐，總起來，人們就把海水水位有規律的漲落叫作潮汐現象。
海水為什麼能遵守時間地漲落呢？
原來，這是月亮和太陽對海水的吸引造成的。萬有引力定律是這現象的根本原因。宇宙中一切物體之間都是相互吸引的，引力的大小同這兩個物體質量的乘積成正比，同他們之間距離的平方成反比。
月亮和太陽對地球的引力，在陸地和海洋兩部分的任何一點上都是一樣的。但是，由於陸地地麵是固體的，引力帶來的表麵變化不容易看出來，而海水是流動的液體，在引力的作用下，它會向吸引它的方向湧流，所以形成明顯的漲落變化。
太陽雖然比月亮大得多，可是它和地球之間的距離畢竟太遠了，所以月亮對海水的吸引力要比太陽大得多。海水漲落的主要動力是月亮的引力。
地球上，麵對月亮的這一麵接受月亮的引力，引力的方向是指向月亮中心的。而背著的一麵，則產生了相應的變化，使得麵對月亮或背著月亮的地球兩側的海洋水位升高，出現漲潮。與此同時，位於兩個高潮之間部位的海水，由於向漲潮的地方湧去，會出現落潮。
地球在不停地自轉，對某一個地方來說，每天都要麵向月亮一次和背向月亮一次，所以一般來說，要出現兩次漲潮和兩次落潮。
太陽對海水的引力雖然小，可是也有一定的影響。主要由於月亮的引力而引起的潮汐現象，因為太陽引力的參與，太陽引力和月亮引力共同發揮作用，就使得海水的漲落過程變得複雜了。
農曆每月初一或十五的時候，地球和月亮、太陽幾乎在同一條直線上，日、月引力之和使海水漲落的幅度較大，叫大潮；而當農曆初八和二十三的時候，地球、月亮、太陽三者之間的相對位置差不多成了直角形，月亮的引力要被太陽的引力抵消一部分，所以海水漲落的幅度比較小，叫小潮。
漲潮落潮的次數，潮的大小，還要受海岸地形、氣候等各種因素的影響。所以有的地方一天有兩次漲潮，兩次落潮；有的地方隻有一次漲潮，一次落潮；前者叫半日潮；後者叫全日潮。還有的地方潮水漲落情況要更複雜一些。如果兩個相鄰的高潮之間和相鄰的低潮之間，時間不均等，這叫做混合潮。
浙江省杭州灣的錢塘江潮就是由於受海岸地形的影響而形成的一種特殊類型的湧潮。錢塘江口寬100千米，而江道河麵僅寬四五千米，呈喇叭口狀。漲潮時，海水沿河而上。受兩岸漸狹的江岸束縛，形成湧潮。河口底部因泥沙沉積而隆起形成的“沙堤”，更激起潮水上湧，形成雄踞江麵的一道水牆，怒浪排空，如萬馬奔騰，場麵十分壯觀。
人們認識了海水按一定時間漲落的規律，就可以利用潮汐的能量，修建電站，提供無汙染的能源。世界上規模最大的潮汐電站修建在法國朗斯河上。這個潮汐電站於1961年開始建設，1967年竣工，發電能力24萬千瓦。我國在山東省乳山縣也成功地修建了實驗性的潮汐電站。無風三尺浪之謎
“無風三尺浪”是人們對海洋的描繪。這不是同“無風不起浪”有矛盾了嗎？不，在廣闊的海洋上，即使在無風的日子裏，大海也還在那裏波動著。
這是什麼道理呢？原來，風雖然停了，大海的波浪還不會馬上消失。何況，別處海域的風浪也會傳播開來，波及到無風的海麵，“風停浪不停，無風浪也行”。這種波浪叫湧浪，又叫長浪。
比起風浪來，湧浪一起一落的時間長，波峰間的距離大，波形又圓又長，較有規則，波速很大，能日行千裏，遠渡重洋。西印度群島小安得列斯群島的居民常常會發現高達6米多的激浪拍打岸邊，時間長達連續兩天或更長的時間。奇怪的是，這時加勒比海並沒有什麼風暴，這真是個無法解開的謎。後來，科學家經過長期觀察和研究，發現這是來自大西洋中緯地區傳來的風暴湧浪。
颶風和台風會掀起湧浪。狂風會造成海水湧積，同時風暴的低氣壓區海域海麵受了壓力影響，海水也會暫時上升。當台風風速同潮水波浪的推進速度接近時，會產生共振作用，推波助瀾，把湧浪越堆越高。當大湧浪傳到近海岸時，由於岸邊水淺，波浪底部受海底的摩擦，波峰比波穀傳播得快些，波峰向前彎曲、倒卷，水位猛烈上升，甚至衝上海岸席卷岸邊的建築物和船隻，造成災難。
海上風暴所引起的巨浪，傳到風力平靜或風向多變的海域時，因受空氣的阻力影響，波高減低，波長變長，這種波浪的傳播速度比風暴中心的移動速度快得多。如果說風浪可以追趕軍艦的話，那麼，湧浪就可以同快艇賽跑了。因此，湧浪總是跑在風暴前頭，人們看到湧浪，就知道風暴快來啦。“無風來長浪，不久狂風降”，“靜海浪頭起，漁船速回避”，這是我國沿海漁民的諺語，也是觀天測海經驗的概括。
海底火山爆發和地震引起的湧浪，傳播的速度更快了。1960年5月23日，日本群島東岸一片平靜安謐的景象，當時已得到智利地震的有關資料，不少人淡然置之。誰知20個小時後，排山倒海般的湧浪，遠涉重洋到達夏威夷群島、菲律賓群島和新西蘭。日本群島海岸在湧浪襲擊下，有1000多戶房屋被卷走，2億公頃土地被淹沒，甚至漁船被掀到了岸上。遠離智利16000千米的勘察加半島以東海麵，也掀起了洶湧的浪濤。
原來，這是智利地震引起的海嘯湧浪。它以時速800千米橫渡太平洋，來到這些地方。1960年5～6月間，智利沿海海底發生了200多次大大小小的地震，5月22日下午6時許（格林威治標準時間），爆發了新的強烈地震，波及15萬平方千米的地區，一些島嶼和城市消失了，全國2萬多的人口受到影響，地震又引起海嘯，智利沿岸500多千米範圍內，湧浪高10米，最高達25米，使南部320千米長的海岸沉浸於海洋之中。
為了同風浪和湧浪作鬥爭，人們設計了水翼船、氣墊船、雙體船、豎立船等，以減少海浪對船體的影響。人們還利用浮標、飛機、衛星等來觀測海浪，作出預報，供船隻在海上選擇適當的航線和航速。海島形成之謎
在茫茫的大洋上，碧波裏湧出一片陸地，船舶可以在此停泊、補給，飛機可以著陸，人員可以登岸休整，多麼叫人喜歡。地球上巧妙地撒布了這些“明珠”，給人類以莫大方便，賽似千裏沙漠上的點點綠洲。
是什麼力量造就了這些島嶼？盡管海島麵貌千姿百態，人們仍然能夠找到其中的規律性。它們萬變不離其宗，或是從大陸分離出來，或是由海底火山爆發和珊瑚蟲構造而成。前者姓“陸”，地質構造與附近大陸相似；後者姓“海”，地質構造與大陸沒有直接聯係。據此，海島分成大陸島、火山島、珊瑚島、衝積島4大類型。
第一種類型：大陸島。它是大陸向海洋延伸露出水麵的島嶼。世界上比較大的島基本上都是大陸島。它的形成有三種原因：一是地殼運動，中間接合部陷落為海峽，原與大陸相連的陸地被海水隔開，成了島嶼。世界上最大的格陵蘭以及伊裏安、加裏曼丹、馬達加斯加等島，世界最著名的日本列島、大不列顛群島、馬來群島等群島，我國的台灣島、海南島，都是這樣形成的。二是冰磧物形成的小島。遠古冰川活動時期，冰川夾帶大量碎屑在下遊堆積下來，後來氣候回暖，冰川消融，海麵上升，冰磧堆未被淹沒，成了島嶼。挪威沿岸、波羅的海沿岸、美國和加拿大東部交界處沿岸的小島，就是這樣形成的。三是海蝕島。它非常靠近大陸，兩者高度一致，僅僅中間隔著一道狹窄的海峽；那海峽是海浪經年累月衝蝕的結果。這類島嶼為數不多，麵積也很小。