月有陰晴圓缺，海有漲潮落——潮汐
潮汐
月有陰晴圓缺，海有漲潮落潮。海洋中的海水每天都按時漲落起伏變化。在古時候，人們把白天的漲落稱為“潮”，夜間的漲落叫作“汐”，合在一塊兒就叫“潮汐”。潮汐是海洋中常見的自然現象之一。潮汐現象使海麵有規律的起伏，就像人們呼吸一樣，所以潮汐又被稱為是大海的呼吸。當海水漲潮時，隻見那潮流像駿馬一般，從大海的遠處奔騰而來，轉眼間水滿灣畔，驚濤拍岸，發出雷鳴般的轟鳴，飛沫四濺，一股海星味兒撲鼻而來。而在海水退潮時，也別有一番景致。隻見海水漸次回落，轉瞬間，被海水覆蓋的金黃色沙灘、奇形怪狀的礁石，就會呈現在人們眼前。
潮水為什麼不停回旋，是什麼力量促使海水發生如此規律性的升降、漲落？這種現象曾引起了古人的思考，不知究竟是什麼原因造成的。後來細心的人們發現，潮汐每天都要推遲一會兒，而這一時間和月亮每天推遲的時間是一樣的，因此就想到潮汐和月球有著必然的聯係。我國古代地理著作《山海經》中已提到潮汐與月球的關係，東漢時期的哲學家王充在《論衡》中明確指出：“濤之起也，隨月升衰”。但是直到牛頓提出萬有引力定律，法國天文學家拉普拉斯才從數學上證明潮汐現象是海水受太陽和月亮（主要是月亮）的引力作用而形成的。
根據萬有引力定律可知，世界上任何兩個物體都是相互吸引的。引力的大小與兩物體的質量乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。兩個物體的質量越大，彼此的引力就越大；兩個物體間距離越遠，則引力越小。眾所周知，地球一年繞太陽公轉一圈是一年，月亮一年繞太陽公轉一圈是一月。以地球——月亮為例，它們之間彼此都有吸引力，如果它們保持都靜止不動，就會發生碰撞。但是因為它們在不停地轉動，又會產生與引力方向相反的離心力，而且兩個力的大小相等，因此處於平衡狀態。可是，地球表麵每個質點受月亮的引力，大小並不一樣；有的地方，引力大於離心力；有的地方小於離心力，它們的兩個力之間的差值，就是引起潮汐現象的引潮力。
在地球上，各個地方的引潮力，會隨著地球、月亮之間的距離遠近而變化，加上地球也不停地自轉，隨時都在變化著。從而，各個地方在不同時間，會發生大小各不相同的潮汐現象。
太陽的引潮力雖然不大，不及月球的1/2，但也能夠影響潮汐的大小。有時它和月球形成合力，相輔相成；有時是斥力，相互牽製抵消。在新月或滿月時，太陽和月球在同一方向或正相反方向施加引力，產生高潮；但在上弦或下弦時，月球和太陽的引力相互對抗，產生低潮。其周期約半月。從一年看來，也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時，如果地球、月球和太陽幾乎在同一平麵上，這時引潮力是最大的，造成一年中出現兩次最高潮汐期。
我國的錢塘潮被公認為“世界第一大湧潮”，也稱錢江潮、海寧潮，潮頭高達8米左右，潮頭推進速度每秒達近10米。錢塘潮由來已久，它始於唐，盛於宋，以其潮高、多變、凶猛、驚險而享譽海內外，錢塘潮一日2次，晝夜間隔12小時，一年有120多個觀潮佳日。故海寧有“天天可觀潮，月月有大潮”一說。
在世界許多河口處都會發生湧潮現象，如巴西的亞馬遜河、北美的科羅拉多河、法國的塞納爾河、英國的塞汶河等，但錢塘江湧潮的強度和壯觀現象，除亞馬遜河外，其他河流均無法與之相媲美。亞馬遜河的湧潮強度與錢塘江雖然有得一比，但錢塘江河口江道擺動頻繁，湧潮潮景形態多樣。因此錢塘潮可說是首屈一指，無可比擬。
錢塘潮為什麼如此凶猛、驚險呢？喇叭形的河口是主要原因之一。杭州灣外的江麵寬度約100公裏，離岸越遠的地方越窄，到距灣口90公裏的錢塘江口的海鹽澉浦時，寬度隻有20公裏，而杭州市區的河寬僅有約1000米右。當大量潮水湧入狹窄的河道時，水麵就會迅速地壅高。又因為此處的河底堆積著大量泥沙形成沙坎，進入灣口的潮波遇到沙坎，水深減小，阻力增大，前坡變陡，後坡相應變緩。當前坡陡到一定程度後，前鋒水麵明顯湧起，像一道高速推進的直立水牆，實為天下奇觀。
不過，世界上有許多江河的河口，都具有外大內窄、外深內淺的特點，為什麼不如錢塘江大潮那樣洶湧呢？原來高潮的出現與河水流動的速度有著緊密的聯係，當潮水湧來時，它與河水流動的方向恰好相反。在每年的中秋節前後，錢塘江河口的河水流速與潮水流速幾乎相等，當力量相等的河水與潮水相互碰撞時，就會激起巨大的潮頭。另外，在浙北沿海一帶，夏秋之交經常有東南風或東風，風向與潮水方向基本一致，從而也會助長它的氣勢。總之，錢塘潮的形成是受天文和地理多方麵因素的影響。
錢塘潮魅力非凡，白天有波瀾壯闊的氣勢，晚上有溫柔和緩的姿勢。看潮是一種樂趣，聽潮是一種遐想。難怪有人說“錢塘郭裏看潮人，直到白頭看不足。”
在海洋世界中，漲潮時的水位線就稱高潮線，退潮後的水位線叫低潮線，而潮間帶是介於大潮高潮線到大潮低潮線之間的區域。下麵對它們進行詳細的介紹。
潮汐漲至最高潮時，海水水麵與海岸陸地相接的界線，就是高潮線。在不同地點、不同時間，高潮線並不完全一致。通過專業的測定和計算，可以得到高潮線的平均值。
在漲潮落潮過程中，隨著海麵的降落至停潮時的海水麵與陸地相吻合的界線，即低潮線。低潮線是一個與高潮線相對的概念。
潮間帶即陸地向海洋過渡的中間地帶，也就是海水漲至最高時所淹沒的地方開始至潮水退到最低時露出水麵的範圍。潮間帶以上，海浪可以達到的海岸，稱為潮上帶。潮間帶以下，向海延伸至約30米深的地帶，稱為亞潮帶。
潮汐退去後，在低潮線以上積水的小水池稱為“潮池”。潮池裏的生物必須有足夠的能力來忍受溫差和含氧量的劇烈變化。這一處環境變化非常大，時而幹燥時而潮濕，溫度時高時低，含鹽度也會發生變化。在我國台灣，當地的人們利用潮間帶特有的生態環境，打造出鹽田、漁塭、蚵架、竹筏等樣貌，形成台灣西部海岸特有的人文景觀。
根據潮汐的活動特點，潮間帶又分為以下三個區：
（1）高潮區：又稱上區，它位於潮間帶的最上部，上界為大潮高潮線，下界是小潮高潮線。它被海水淹沒的次數很少且時間短，隻有出現大潮時才會被淹沒。
（2）中潮區：又稱中區，它在潮間帶中所占的部分最大，上界為小潮高潮線，下界是小潮低潮線，屬於十分典型的潮間帶地區。
（3）低潮區：又稱下區，上界為小潮低潮線，下界是大潮低潮線。低潮區一般都浸在水裏，隻有在大潮落潮時人們才能看到。
由於海洋的地形各不相同，潮間帶的垂直長度可從幾米到幾百米長。它占全球海洋的麵積雖然很少，卻包含著多種不同類型的生物，與人類的關係最為密切。
潮汐有大潮和小潮之分。每當農曆朔、望之後一兩天，月球所引起的太陰潮與太陽所引起的太陽潮相合，出現大潮；上弦和下弦之後的一兩天，太陰潮與太陽潮相消，則會出現小潮。若從全球範圍來看，潮汐現象實際上是海水波動的一種形勢，它既會垂直升降，也會發生水平的流動。
天文大潮屬正常的天文潮汐現象，它的周期是18.6年，人們在它到來的前幾年就能預測出來。
通常情況來講，天文大潮是不會帶來災難的。但是在某些特定環境下會構成水害。
第一種情況，如果天文大潮期間有台風或將有台風登陸，就會暴發風暴潮。
風暴潮是發生在沿海一帶的海洋災害。它是由強風或氣壓驟變等強烈的天氣係統對海麵作用導致水位急劇升降的現象，通常會給沿海地區造成一定危害。風暴潮災害居海洋災害之首位，世界上大多數因強風暴引起的特大海岸災害都是由風暴潮造成的。因此，其威力不可小覷。
第二種情況，如果江河水位較低，海潮上溯範圍擴大，鹹害程度加重，就會導致鹹潮的出現。
鹹潮是一種自然現象，它是由太陽和月球對地表海水的吸引力引起的，又稱鹹潮上溯、鹽水入侵。當淡水河中的水不足時，海水就會發生倒灌，鹹淡水混合造成上遊河道水體變鹹，就會形成鹹潮。鹹潮多發生於冬季或幹旱的季節，每年10月到第二年3月之間出現在河流與海洋的交彙處，比如長三角、珠三角周圍的地方。
如果天氣發生變化或漲潮退潮，都會對鹹潮造成影響。尤其在天文大潮時，鹹潮上溯的情況更為嚴重。另外，全球氣候變暖導致海平麵上升過程讓鹹潮逐漸地增加，但長期下來就會有明顯的變化。
再來簡單地介紹一下天文小潮。在農曆初七和農曆二十二左右，由於太陽和月亮對地球潮汐的影響相互抵消，所產生的潮汐高度也較低，就被稱為小潮。因此，生活中經常有“初一、十五漲大潮，初八、廿三到處見海灘”的說法。
潮汐現象非常複雜，潮汐漲落因時因地而異，所以會出現不同類型的潮汐，它們也都有著各自不同的特點。
就海水漲落的高低來說，每個地方都是不一樣的。有的地方潮水幾乎察覺不出，有的地方卻高達幾米。在我國台灣省基隆，漲潮時和落潮時的海麵隻有半米之差，而杭州灣的潮差竟達8.93米。在一個潮汐周期裏，各地潮水漲落的次數、時刻、持續時間也均不相同。盡管潮汐現象十分複雜，但其類型不外乎三種。
全日潮型：一個太陰日（即以月球為參考點所度量的地球自轉周期）內隻出現一次高潮和一次低潮。如南海汕頭、渤海秦皇島等。世界上最具代表性的全日潮海區是南海的北部灣。
半日潮型：一個太陰日內分別出現兩次高潮和低潮，第一次高潮和低潮的潮差與第二次高潮和低潮的潮差基本一致，漲潮過程和落潮過程的時間也幾乎是一樣的，都在6小時12.5分左右。我國渤海、東海、黃海的許多地區都是半日潮型，比如說大沽、青島、廈門等。
混合潮型：一個月內有些日子會出現兩次高潮和兩次低潮，但兩次高潮和低潮的潮差差別很大，漲潮過程和落潮過程的時間也不相等；而有些日子則出現一次高潮和一次低潮。我國南海大多地區屬混合潮型。如榆林港，15天出現全日潮，其他15天則會出現不規則的半日潮，潮差較大。
不論是哪一種潮汐類型，在每月農曆初一、十五以後兩三天內，都會發生一次潮差最大的大潮，那時海潮漲得最高，落得最低。在每月農曆初八、二十三以後兩三天內，各會發生一次潮差最小的小潮，那時海潮漲得不高，落得也不低，潮差較小。
千百年來，中國人民通過實踐總結出許多潮汐的計算方法，如八分算潮法就是其中較為簡單的一種。公式為：農曆上半月，即初一至十五，日曆0.8，例如是十五，那麼當天漲潮的時間就是150.8＝12，即12點整。到了下半月，隻要將日曆數（農曆）先減去15，再乘以0.8就可以算出潮汐時間，例如是二十，那麼當天漲潮的時間就是（20－15）0.8＝4，即4點整。
波浪的形成
波浪
海洋上的波浪，其壯麗的造型美不勝收。它時而隆起，時而翻滾，時而拍打著海岸……可謂是海上的一大奇景。
海上波浪的形成
波浪是如何形成的呢？在自然界，海水受風的作用和氣壓變化等影響，促使它難以維持原有的平衡狀態，而發生向上、向下、向前和向後方向運動，便形成了海上的波浪。波浪起伏活動具有規律性、周期性。當波浪向岸邊湧進時，由於海水越來越淺，下層水的上下運動受到了阻礙，受物體慣性的作用，海水的波浪一浪疊一浪，越湧越多，一浪高過一浪。與此同時，隨著水深的變淺，下層水的運動受到的阻力越來越大，最後它的運動速度慢於上層的運動速度，受慣性的影響，波浪最高處向前傾倒，拍打在礁石或海岸上，便會濺起碎玉般的浪花。
海浪根據其所帶來的後果，大概可分為破壞性及建設性兩種類型。
先來說說破壞性海浪。這種類型的波浪通常與高能量的環境和陡斜的海岸帶有關。岩石嶙峋的海岸線通常會因暴露於巨浪及高潮而遭受侵蝕。
在沙灘上，破壞性海浪通常會帶來嚴重的後果，它會使沙灘退減。因為回流（向海）比衝流（向陸）要有力得多，會將更多的物質帶回海中。
建設性海浪即“崩頂”或“激散”碎波。與破壞性海浪相反的是，它會建成海灘，因為衝流在運送物質時比回流更有效。此種類型波浪的形成與平坦的海岸帶和低能量的海岸密切相關。
值得一提的是，海岸地形不僅受地貌營力左右，還受地質情況影響，如岩石類別及地質構造。地質構造加上岩石不同的抗風化及侵蝕能力，令海岸出現不規則的形態，例如岬角、港灣、海蝕柱及海蝕拱，它們的特征較為突出。
波浪要素
波浪的基本要素有：波峰、波穀、波頂、波底、波高、波長、波陡、周期、波速等統稱為波浪要素。通常情況用它們來表示波浪的大小和形狀。
波峰：指靜水麵以上的波浪部分。
波穀：指靜水麵以下的波浪部分。
波頂：指波峰的最高處。
波底：指波穀的最低處。
波高：指相鄰的波峰和波穀間的垂直距離。
波長：指兩個相鄰波頂間的水平距離。
波陡：指波高與半個波長之比。
波浪周期：指兩個相鄰的波峰或波穀經過同一點所需要的時間。
波速：指在單位周期時間內波浪傳播的距離，表示波浪移動的速變，等於波長與波浪周期之比值。
強風來襲——風暴潮
風暴潮是發生在近海岸的一種海洋災害，它是一種災害性的自然現象。它是由強風或氣壓驟變等強烈的天氣係統對海麵作用導致水位急劇升降的現象，常給沿海一帶造成危害。由於劇烈的大氣擾動，如強風和氣壓驟變導致海水異常升降，使受其影響的海區的潮位大大地超出平常潮位的現象，該現象被稱為風暴潮。又可稱其為“風暴海嘯”、“氣象海嘯”或“風潮”等。
根據風暴的性質，通常可將風暴潮分為台風風暴潮和溫帶風暴潮兩大類。台風風暴潮是由台風引起的，多發生於夏秋季節。其特點是：來勢凶猛、速度快、強度大、破壞力強。凡是有台風影響的國家，其沿海地區均有台風風暴潮發生；溫帶風暴潮是由溫帶氣旋引起的，多發生於春秋季節，夏季偶爾也有發生。其特點是：增水過程比較平緩，增水高度低於台風風暴潮。該類型的風暴潮主要常見於中緯度沿海地區，其中以歐洲北海沿岸、美國東海岸以及我國北方海區沿岸。
而這兩種風暴潮在我國均有發生，我國也是世界上這兩類風暴潮災害都非常嚴重的少數國家之一。在我國風暴潮這種氣象災害一年四季均可發生，從南到北的海區沿岸均無幸免。
那麼風暴潮究竟有什麼特征呢？風暴潮的周期介於地震海嘯與低頻天文海嘯的周期之間，一般為1～102小時。風暴潮的高度與台風或低氣壓中心氣壓低於外圍的氣壓差成正比例，其中心氣壓每降低1hPa，海麵約會上升1厘米。而如果是較大的風暴潮，則就會引起沿海水位暴漲，發生海水倒灌，這時海水就會泛濫成災，給沿海地區帶來巨大的災難。
風暴潮有很多名稱，如“風暴海嘯”或“氣象海嘯”，而在我國的曆史上又多稱它為“海溢”、“海嘯”或“大海潮”等，並把風暴潮所帶來的災害稱為“潮災”。風暴潮的空間範圍一般由幾十公裏至上千公裏，但有時其區域也會隨大氣擾動因子的移動而移動。因而有時其影響範圍也會達到一兩千公裏，且影響時間更是可持續數天之久。
風暴潮能否成災會有很多因素，但卻往往取決於其最大風暴潮位是否能與天文潮高潮相疊，如能相疊則會造成無法想象的災難。當然，除此之外，也要取決於受災地區的地理位置、海岸形狀、岸上及海底地形，尤其是沿海地區的承載能力。如果最大風暴潮位恰與天文大潮的高潮相疊，則會導致發生特大災難。1992年8月28由於受到此類風暴潮的影響，我國東部沿海發生了建國以來影響範圍最廣、損失最為慘重的一次風暴潮災害。其持續天數達到了4日之久，其範圍從南到北先後波及福建、浙江、上海、江蘇、山東、天津、河北和遼寧等省、市地區。此次風暴潮波及的海岸線長達近萬公裏，且都遭受了不同程度的襲擊。受災人口多達2000多萬，並且造成了194人死亡，毀壞的海堤為1170公裏，受災農田193。3萬公頃，直接經濟損失高達90多億元。從這一係列的數字不難看出風暴潮給社會和人類帶來的損失有多麼慘重。