由於星球相对运动的关系,地球和月球组成一个系统,二者之间的连线具有一个质量中心,而地球和月球皆环绕此质量中心转动,但地球质量远大於月球,因此质量中心位於地球内。地球绕此系统之质量中心转动时,会产生离心力,整个地球任何地方的离心力都相同,且方向是背离质量中心;而月球引力与距离有关。仅在地心,月球引力与离心力平衡,地球其他地方都不会平衡,二力之间的向量差值,就是月球引潮力。面向月球的地表,月球引力大於离心力,故引潮力朝向月球;而背对月球的地表,离心力大於月球引力,故引潮力背离月球;因此一天之内,就会有月球引潮力造成的二次满潮。同理,地球和太阳组成一个系统,只是二者之间的质量中心位於太阳内;仅在地心,离心力与太阳引力平衡,其他地方就会有太阳引潮力。
潮汐的主要特性有三:潮差、周期和大小潮的现象。天体对於地球上的海水都有引潮力,在不同地方的潮差并不相同,其中以月球和太阳的引潮力最大。太阳的质量虽大,但因与地球的距离较远,引潮力只有月球的一半。理论上,月球引起的潮差约53公分,太阳引起的约24公分,两者相加不过77公分,因此外海的潮差最大不会超过一公尺。但在海岸或河口,因受地形影响,潮差可达数公尺,全球潮差最大的地方在加拿大的芬地湾(Fundy Bay),达15公尺。一个地方的潮差每天不一样,甚至一天内的两次涨落也不同,一般在阴历初一(朔)、十五(望)後一、二日最大,在上、下弦月前後最小。
台湾东部海岸面临太平洋,潮差变化较小。西部海岸面对台湾海峡,潮差受地形的影响显着,故变化甚大。一般而言,南北两端的潮差较小,中段较大,基隆、高雄两港的平均潮差约1公尺,台中港超过3公尺,大潮时可达6公尺。
在潮差大的河口,涨潮时河水有时会逆流而上,与顺流而下的河水交相冲击,河面波涛汹涌,例如中国钱塘江的涨潮奇观。潮汐的周期受月球的影响,月球绕地球一圈需24小时50分,造成两次满潮和两次乾潮,因此潮汐周期一般为12小时25分,即所谓半日潮。若连续观测数十日的海面涨落,可发现更大的变化周期,约为15日左右,恰可对应阴历的日期,初一、初二(新月)及十五、十六(满月)前後,潮差最大,称为大潮;阴历初七、初八(上弦)及二十二、二十三(下弦)前後,潮差最小,称为小潮。理论上,月球往西绕地球而行,潮汐预报的满潮线应随月球往西传递,但受到陆地摩擦的影响,潮时会往後延迟一些。由於影响潮汐涨落及涨时的因素很确定,潮汐预报可以做到相当准确。国内有中央气象局、海军海洋测量局及港务局等单位提供潮汐预报资料。
中文关键字: 满潮 , 乾潮 , 潮差 , 大潮 , 小潮
英文关键字high tide , low tide , tidal range , spring tide , neap tide
参考资料