潮汐,是发生在沿海地区的一种自然现象,是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下所产生的周期性运动。习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐,而海水在水平方向的流动称为潮流。 潮汐的成因 先说月球的作用。把地球和月球看做质点,说月球绕地球做圆周运动,实际上是月球和地球都绕二者的共同质心圆做周运动,只是地球的圆周轨道小得多。(双星的两个质量相近的星球的圆周轨道近似相等)以地心为非惯性参照物,地球质点受到月球质点的万有引力正是地球质点绕共同质心做圆周运动的向心力,而此向心力对应的惯性力与此向心力大小相等方向相反。所以地球质点受月球质点的万有引力与这个惯性力相互抵消。既然地球被看做质点,就可以把地球上物体的运动轨迹和动力学规律看做与地球质点完全一样。这样物体受的月球的万有引力和与之对应的惯性力相互抵消。实际上地球的体积很大,在离月球最近的地面上的物体,绕地、月共同质心做圆周运动的轨道半径明显小于地球质点的轨道半径,物体所受月球的万有引力就会大于所受对应的惯性力,这两个力不能再抵消,其合力与物体受地球的万有引力方向相反,使物体的重力明显变小。如果所说的'物体'是这里的海水,那么这里就会有涨潮发生。用同样的方法研究离月球最远的地面上的物体,月球对此处物体的万有引力小于与之对应的惯性力,它们的合力又是与地球对此处物体的万有引力方向相反,也是使物体的重力明显变小。所以在离月球最远的那部分海水同时也会有涨潮发生。这就使本应是球形的海平面微微呈现出纺锤体形状。 潮汐对人类的影响 课例1:苗老师地理工作室 课例2:匠心地理 用一个蓝色的形状表示地表海水,通过海水的形状变化来讲解潮汐的形成,分解每个力的过程,让学生更清晰的明白潮汐是如何形成的。 什么是大潮? 什么是小潮 动画演示:球长先生 1.潮汐形成原理 Flash 动画 点击右下角的按钮,按自己讲课的节奏分部显示。 以下视频来源于 球长先生 以下视频来源于 球长先生 以下视频来源于 球长先生 以下视频来源于 球长先生 归纳:潮汐的形成和影响 (1)潮汐的形成 潮汐是由于太阳、月球与地球之间的引力而产生的海水周期性涨落现象。当三者在一条直线上时,太阳和月球对地球的引力就会相互叠加,形成大潮;当太阳和地球的连线与地球和月球的连线垂直时,太阳和月球对地球的部分引力会被抵消,形成小潮。其形成原理如下图所示: 因三者的位置关系与月球的位置直接相关,所以,潮汐变化周期与月相变化周期相似。 (2)影响潮差大小的因素 ①日、地、月三者之间的位置关系。三者在一条直线上时出现大潮,潮差大;日、地和地、月连线垂直时出现小潮,潮差小。 ②海湾轮廓:海湾“外宽内窄、口大肚小”,容易形成大潮,潮差大。 ③海上风向:海上盛行风吹向河口内,会使得更多海水进入海湾,潮高会更高,潮差也会更大。 ④河流水量:若河流水量较大,则河水和潮水叠加,潮高就会更高。 (3)潮汐对人类生产、生活的影响 潮汐最大的特点是具有周期性。人们对潮汐的利用主要是根据潮汐的周期性规律展开的。 ①载重较大的船舶选择涨潮时进出港口; ②潮间带采集,即赶海,需在落潮期间进行; ③利用潮汐发展养殖海带、贝类等; ④观潮活动需选择潮差大的大潮时段; ⑤海边冲浪活动应该避免落潮时段,因为落潮期间浪高较小; ⑥海钓需要选择涨潮时段,此时鱼类活动比较活跃; ⑦潜水活动选择潮汐现象最为明显的时段,利用海底较为湍急的潮汐流进行探险; ⑧盐场建设:涨潮时带来高盐度的外海海水,便于提取海水晒盐。 潮汐发电原理 潮汐发电与普通水力发电原理类似,通过出水库,谭老师地理工作室综合整理在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。 ▲海水涨潮时水位高于水库水位,海水向水库流动推动水轮机运转。 ▲海水退潮时水位低于水库水位,水库水向海洋流动推动水轮机运转。 差别在于海水与河水不同,谭老师地理工作室综合整理蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。 (2020·海南省普通高中学业水平等级模拟考)河涌是广东方言中对河流的称谓,在广州地区主要指除珠江干流以外的河道水系。广州的河涌纵横交错,景色优美,曾经是城区居民的生活水源。随着经济快速发展,生产、生活污水不断排入城区内的河涌,污水易在河涌内迁回往复,消散缓慢,污染严重。1997年广州开始采取“两闸联控”“抽水补水”等措施整治河涌。其中,“两闸联控”指通过河涌两端闸门的调控,提高涌内水位。实现涌内水的单向流动,达到“流水不腐”的治理效果。读“广州城区部分河涌分布示意图”,完成3~4题。 3.污水易在河涌内迂回往复,主要由于( ) A.潮汐涨落的影响 B.流域降水集中 C.城区地形起伏小 D.河涌纵横交错 4.适宜采用“两闸联控”措施治理水污染的河涌是( ) A.乌涌 B.猎德涌 C.海珠涌 D.大冲口涌 答案 3.A 4.C 解析 第3题,由“河涌是广东方言中对河流的称谓,在广州地区主要指除珠江干流以外的河道水系”可知,图中的“河涌”主要是指“支流”,污水在“支流”中“往复”,这种现象只能是受潮汐涨落的影响。第4题,由材料可知,“两闸联控”指通过河涌两端闸门的调控,提高涌内水位,实现涌内水的单向流动,达到“流水不腐”的治理效果。由图可知,乌涌、猎德涌、大冲口涌均为单向“支流”,只有海珠涌连通两个河道,最适合通过“两闸联控”措施治理水污染。 (2020·辽宁大连期中)钱塘江大潮号称“天下第一潮”。读“杭州湾示意图”,回答6~7题。 6.下列与钱塘江大潮形成无关的因素是( ) A.河口形状 B.夏季风 C.月球和太阳对地球的引力 D.海水盐度 7.下图是“太阳、地球、月球运动示意图”。甲、乙、丙、丁表示月球绕地球运动的位置。当钱塘江出现大潮时,月球可能位于( ) A.甲、乙位置 B.丙、丁位置 C.甲、丙位置 D.乙、丁位置 答案 6.D 7.C 解析 第6题,钱塘江大潮的成因主要从天时、地利、风势三方面分析。天时:农历八月十五左右,太阳、地球、月球几乎位于同一条直线上,海水受到的引力最大。地利:钱塘江口外宽内窄,呈喇叭形,江水外深内浅,水下多泥沙,对潮水起阻挡和摩擦作用,使潮差增大。风势:夏季江浙一带盛行东南季风,风向与潮水运动方向一致,助长了潮势。第7题,当太阳、月球和地球位于同一条直线上时,月球引潮力和太阳的引潮力叠加在一起,形成大潮。故月球可能位于图中甲、丙处。 石沪是修建在潮间带(最高潮位和最低潮位间的海岸),利用海水运动将鱼群困在石墙内的传统陷阱式捕鱼设施。右图示意台湾澎湖“心形项链”石沪,“项链坠”是集鱼的沪房,“项链串”是防止鱼游出石沪的石堤。据此完成5~6题。 5.石沪主要修建在潮间带,主要是因为潮间带( ) A.海水深度较浅 B.渔业资源丰富 C.海面风浪较小 D.海水周期涨落 答案 D 解析 据材料可知,石沪靠潮差来捕鱼。因此,石沪主要修建在潮间带,可以利用潮间带海水周期性涨落捕鱼,故D项正确。 6.推测沪房处的石墙剖面结构与实际最符合的是( ) 答案 B 解析 沪房内侧的石墙较陡,沪房外侧的石墙较缓,鱼进入沪房后难以逃脱;石墙高度高于高潮位,不会使鱼逃脱,故B项正确。 “潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式。下图是潮汐发电示意图。据此完成7~8题。 7.利用潮汐发电,一天中发电次数为( ) A.一次 B.两次 C.三次 D.四次 答案 D 解析 涨潮和落潮时,海水都可以推动涡轮机发电,每天海水涨落两次,因此一天中可以发电四次,故D项正确。 8.下列海区中最有利于建设潮汐发电站的是( ) A.杭州湾 B.渤海海峡 C.台湾海峡 D.南海 答案 A 解析 杭州湾为喇叭口形的海湾,这种海湾地形能够使海水涨落幅度变大,大海和水库间的势能增大,最有利于发电。 8.(2020·江苏无锡月考)阅读图文材料,回答下列问题。 材料一 潮汐是由于太阳、月球与地球之间的引力作用产生的海水周期性涨落现象。钱塘潮是天体引力和地球自转的离心作用,加上杭州湾喇叭口的特殊地形所造成的特大涌潮。每年中秋节前后,钱塘江涌潮最大。下图为我国钱塘江口位置示意图。 材料二 在有条件的海湾或潮差大的河口建造堤坝、闸门和水轮发电机厂房,将海湾(或河口)与外海隔开围成水库,对水闸进行适当启闭调节,使库内水位与海洋水位形成一定的高度差,从而驱动水轮发电机组发电。下图示意潮汐能发电站的原理。 (1)分析我国钱塘江每年中秋节前后潮大的原因。 (2)与风力发电相比,潮汐能发电有何优势? (3)有专家认为我国的钱塘江口不适合建潮汐能发电站,联系材料说明理由。 答案 (1)我国钱塘江每年中秋节前后处于天文大潮时期,引潮力大,潮差较大;杭州湾呈喇叭形,口大肚小,当潮水从外海涌来时,水位被不断推高;夏秋季降水丰富,钱塘江入海径流量大,杭州湾水位高,从而抬高潮位;夏秋季节东南季风盛行,加强了潮势。 (2)受天气的影响小,占用土地少。 (3)钱塘江口口大肚小,不利于蓄水;坝体过长,建造成本高。 解析 (1)可从天文、地形、海湾水位、盛行风等角度分析。(2)与风力发电相比,潮汐能发电受天气的影响小,且占用土地少。(3)结合钱塘江口位置示意图和潮汐能发电站的原理图可知,建设潮汐能发电站需要水库蓄水,而钱塘江口口大肚小,缺乏建水库的条件;坝体过长,成本高。 阅读图文材料,回答下列问题。(20分) 材料一 2018年宁波—舟山港年货物吞吐量再超10亿吨,继续保持世界唯一的超10亿吨超级大港的地位,港口排名实现全球“十连冠”;年集装箱吞吐量首超2 600万标准箱,首次跻身世界港口排名前三名。 材料二 2018年9月23日下午4时,2018中国农民丰收节暨首届中国·舟山渔场丰收节活动拉开帷幕。 材料三 2018年9月27日(农历八月十八),钱塘江迎来每年最大的潮水。浙江省海宁市沿江一线盛景,共吸引了超过15.7万游客驻足观看。 (1)轮船进出港时如何利用潮汐?(4分) (2)简述“八月十八潮,壮观天下无”这一著名水文地理景观的形成原因。(8分) (3)分析舟山渔场渔业资源丰富的原因。(8分) 答案 (1)进港、出港时选择高潮位;进港时,应选择潮汐上涨时;出港时,应选择潮汐回落时。 (2)农历八月十八日处于天文大潮时期,引潮力大,潮差较大;杭州湾呈三角形(喇叭形),口大内小,当潮水从外海涌来时,被不断推高;夏秋季节东南季风盛行,加强了潮势。 (3)大陆架宽、浅,水温适宜;地处寒暖流交汇处,鱼的种类多;有长江、钱塘江等河流注入,带来大量的有机物质和营养盐类,饵料丰富;周围岛屿众多,为鱼的生长和繁殖提供了有利条件。 解析 第(1)题,进、出港均应选择高潮位。进港时,应选择潮位上涨时;出港时,应选择潮位回落时。第(2)题,钱塘潮的形成与特殊的海湾地形、特殊的天文条件、盛行风等有关。第(3)题,渔业资源丰富的原因主要和饵料丰富、生存环境适宜有关。 阅读图文材料,完成下列要求。(18分) 辽河口形成了大片广阔的潮滩,生长着一望无际的盐地碱蓬。潮涨潮落在滩面冲刷出一道道潮沟——类似河流坡面冲沟,呈树枝状分泌,被形象的称为“潮汐树”。盐地碱蓬能稳定沟岸和沟槽,是'潮汐树'发育生成的关键因素。若没有植被,潮水会不断破坏沟岸,冲刷出新的沟槽,形成的是散乱的辫状水道,目前.我国成规模、可观赏的“潮汐树”景观仅存于辽河口一带。下图示意辽河口位置及潮沟地貌景观图。 (1)指出“潮汐树”景观形成的必要条件。(6分) (2)比较涨潮、落潮的流速差异,并简述潮汐塑造潮沟的过程。(8分) (3)分析盐地碱蓬在“潮汐树”生成过程中的作用。(4分) 【答案】 (1)大河人海口泥沙沉积形成广阔的沿海滩涂;潮涨潮落作用明显;滩涂上生长着耐盐碱的植被;人类的干扰较少。 (2)涨潮速度渐小,落潮速度渐大,落潮的流速快于涨潮。涨潮时,海水向海岸方向涌动,由于滩涂宽广坡度小,且有河水的顶托,海水向岸的前进速度变慢,以淤积为主;落潮时,海水向离岸方向运动,并与河水流向一致,流速加快,在滩面上进行冲蚀,形成最初的冲沟,随着每天潮涨潮落,伴随着溯源侵蚀和侧蚀等活动,汇流面积不断增加,沟槽逐渐加宽加深,分汊也不断增加。 (3)盐地碱蓬减慢了海水的流速,在已经形成的潮汐水道中水的速度相比较就加快了,加大了水道中水的侵蚀和冲刷的力量,使得水道稳定下来;而水道岸边因盐地碱蓬分布,起到加固作用,侵蚀速度慢,使得潮沟的沟岸基本不被破坏。 【解析】 (1)根据材料,辽河口形成了大片广阔的潮滩,生长着一望无际的盐地碱蓬,说明 “潮汐树”景观的形成需要有大河入海口泥沙沉积所形成的广阔沿海滩涂;潮涨潮落在滩面冲刷出一道道潮沟---类似河流坡面冲沟,呈树枝状分汊,被形象的称为“潮汐树”,说明“潮汐树”景观形成与潮涨潮落作用明显有很大关系;盐地碱蓬能稳定沟岸和沟槽,是“潮汐树”发育生成的关键因素。若没有植被,潮水会不断破坏沟岸,冲刷出新的沟槽,形成的是散乱的辫状水道,说明“潮汐树”景观形成的必要条件还包括滩涂上生长着耐盐碱的植被;“潮汐树”景观是一种自然景观,形成与人类的干扰较少也有很大关系。 (2)要形成潮沟,涨潮速度需要大于落潮速度,这样侵蚀作用才能强于堆积作用,慢慢形成潮沟。所以,涨潮时,海水向海岸方向涌动,由于滩涂宽广坡度小,海水向岸的前进速度慢,以泥沙淤积作用为主,导致海岸泥沙增多;落潮时,海水向离岸方向退去,由于涨潮时泥沙淤积,使得海岸的落差加大,潮水退去的流速也会加快,潮水在滩面上的侵蚀作用加强,形成最初的冲沟。长期的潮水运动,加上溯源侵蚀和侧蚀等加强,潮沟的沟槽加宽加深,最终形成潮沟景观。 (3)作为植被,盐地碱蓬对水流具有截留作用,减少水流的侵蚀作用,增强堆积作用,能够有效保留水土。随着原有水道的形成,能够加快在已经形成的潮汐水道中水的速度,使水道中水的侵蚀和冲刷不断增强,水道稳定并不断扩大;盐地碱蓬起到的保持水土的作用,使潮沟两岸不易被侵蚀,潮沟的沟岸越来越稳固。 读下列材料和图表,回答问题: (4)许多大河河口地区有丰富的潮汐能资源。据材料四,分析亚马逊河河口潮汐潮位高的原因。(6分) 【答案】河口为三角洲或喇叭形潮水涌入由宽变窄,潮位被 推高(2分)。河口受东北信风的影响,信风顺潮流方推高潮位(或风助潮势)(2分)。该河流年径流量大,入海口河水逆潮流顶托抬高潮位(2分)。 |
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