课外地理｜芬迪湾，“爱如潮水”

芬迪湾（Bay of Fundy），又译作“芬地湾”，位于（北美洲大西洋沿岸）加拿大东南部，新斯科舍半岛和新不伦瑞克省以及美国缅因州之间，是世界上潮差最大的海湾。“芬迪（Fundy）”一词来自法语“Fendu”，意为分裂或裂口（或称分叉），另一说是源自葡萄牙语“fondo”，意即漏斗。

 

芬迪湾呈东北—西南走向，湾长约250千米，平均深度90米（一说75米），面积达1.6万平方千米。其湾口宽92千米，向湾内收缩，自湾口向内154千米处分成奇内克托湾（Chignecto）和明纳斯湾（Minas），宽仅41千米，深39米。芬迪湾的潮水自大洋涌入，曾观测到21米的世界最大潮差记录。

小小的芬迪湾为何能产生如此巨大的潮汐呢？首先，芬迪湾的潮水离不开月球的引力。潮汐的大小受地球、月球和太阳三者之间（尤其是地、月之间）的距离影响，并随地、月、日三者相互位置的变化而产生周期性的变化，即受天体引潮力作用形成地球大潮（靠近月球一侧，受其引力吸引，地球的部分海水被“吸”了起来；背向月球一侧，受相关离心力影响，地球的部分海水被“抛”向空中。最终，高耸的海水又会向两岸波及，即为朔望潮）。

 

如果仅从这些方面去考虑，那么根据科学家的计算，地球上的潮差（海水涨落过程中，相邻高潮与低潮的水位高度差）理论数值应不大于10米——中国钱塘江口海宁附近潮差约为8.9米（中国最大潮差）。但是，加拿大芬迪湾平均潮差约为15米，最高可达到或超过20米。

实际上，除了天文因素对潮汐变化的影响，各地的潮汐现象还受当地的自然地理条件的作用。其中，喇叭形河口或海湾（海面宽度、海岸地貌）等因素，对潮汐兴衰的“作用”极强，即受地形的影响，常出现涌潮（潮差较大的特殊潮汐现象，也称作“怒潮”）。

 

此外，潮汐还受海洋深度（浅海区，潮水与河海底面发生摩擦，使得进入海湾的海水受阻放慢速度，造成“后浪推前浪”局面），海洋自然振动周期，盛行风（信风、季风或中纬西风，如果风向与潮水同向或者说海湾、河口的朝向是迎风面，则会“风生水起”，助推水势发展），气压变化（气压变化会营生高低压控制区，形成海陆风，如果吹的是海风则易激起怒潮）等多方面的影响，并因此导致了不同海域潮差大小不同。

注意，台风或飓风引起的风暴潮也会加大潮差。风暴潮是一类海洋灾害，主要是指在强烈天气系统（热带气旋、温带气旋—锋面气旋、强冷空气等）作用下引起的海面异常升降现象，又称作“风暴增水”或“气象海啸”。

在热带气旋移向陆地时，由于其强风和低气压的作用，使得海水向海岸方向强力堆积，潮位猛涨。其中，强大的热带气旋能使沿海水位上升5—6米。芬迪湾时有温带气旋或飓风的影响，具有强烈而持久的向岸大风（偏南风），再加上有利的岸带地形（如喇叭状港湾），天文大潮配合，风暴潮较为严重。

 

除了狂风巨浪外，风暴潮的危害如下：一是与天文大潮高潮位相遇时（一般在农历初一、十五的后几天），会使得潮水漫溢。二是巨大的浪潮，冲毁海塘（堤岸），破坏沿岸基础设施（及房屋、农田），造成人员伤亡和财产损失。三是风暴潮造成海岸侵蚀，易淹没土地（或是海水倒灌，造成土地盐碱化）等。

芬迪湾的大潮，与它在大洋中所处的位置及其海湾形态有十分密切的关系。地球上的海洋，随着地球的运动本身会产生一种自然振动，这种振动是有固定周期的（联想几个大小不一的木盆分别装半盆水，用同样的力量分别使各个盆中的水上下晃动。这时，你会发现水的晃动是有节奏的，节奏的快慢取决于盆的直径和水的深度。其中，水在盆中上下晃动一次所需的时间就是它的振动周期）。

 

海洋中有许许多多的海盆，它们的长度、宽度和深度各不相同，随着地球的运动，它们各有自己的振动节奏周期。在某个海盆中，如果潮汐周期与海洋自然振动周期相同，这两者就会互相加强，使得振幅加大，反之则会相互抵消，潮差变小。

芬迪湾处于一个振幅极大的海盆顶端，海水上下运动值最大。芬迪湾海盆的自然振动周期约为12小时，与大洋潮汐的周期（一般潮的涨落周期为12.4小时）十分接近，于是这里海水的两个运动局期相互叠加，海水上下运动的幅度也因此增大，潮差随之而增大。

芬迪湾是一个喇叭口形海湾，内窄外宽，越向里海水越浅。每当潮水到来时，大量海水从湾口涌入，受骤然变小的地形束缚，加之湾内海水逐渐变浅，与海底发生磨擦，使进入海湾的海水遇阻放慢奔流速度，于是“后浪推前浪”，潮头越涌越高，在海湾顶端达到最高峰……

  

注意，巨大的潮差，意味着当地的发电潜力极大，即可在海湾（或河口）建设潮汐电站（利用潮水涨落形成的水位差发电。一般潮汐电站可分为单向与双向发电两种形式，前者仅在落潮或涨潮时发电，后者则在潮水往复时均可发电）。

 

但是，由于工程技术方面的困难（1912年，德国建成世界上最早的一座潮汐电站），建设成本昂贵，湾内航运活动频繁（交通运输黄金水道）和可能导致的环境污染，以及私人电力公司的反对（易造成电力竞争，损害相关电厂利益）等种种原因，芬迪湾至今未能有效开发利用潮水资源（发电）。

 

此外，在潮水的鼓动下，海底的营养物质大量上泛，圣约翰河注入芬迪湾（提供营养盐类），外加湾口附近的墨西哥湾暖流影响，使得芬迪湾具有丰富的渔业资源。芬迪湾沿岸地区，临近海洋，且有（墨西哥湾）暖流流经，为其带来了适宜的气候，是加拿大纬度靠北的宜居区之一。

当然，芬迪湾西岸的圣约翰河的存在，不仅利于渔业和交通运输业的开展，更是为该地提供了肥沃的土壤（泥沙）以及人类生产生活所需的淡水。因此，芬迪湾的运输业（加拿大东部重要港口圣约翰）、渔业和旅游业（芬迪国家公园）都很发达。