1. 潮汐現象怎樣發生?
潮汐的發生,基本上是由於地球與其他天體的萬有引力所造成,主要的影響來自月球,其次為太陽。萬有引力大小乃是與天體的質量成正比,與兩者距離二次方成反比。太陽的質量是月球的27,154,000倍,日地距離是月地距離的390倍,所以月球對地球的萬有引力大約是太陽的2.2倍。至於其餘行星及恆星對地球的萬有引力則小很多。引起潮汐發生的引潮力詳述如下:在地球的質心(即地心)處,某天體對地球的萬有引力(向著天體方向),與該天體相對於地球之圓周運動的離心力(背著天體方向),大小相等,方向相反,其合力為零;但在地球表面背向該天體的另一邊,離心力則大於萬有引力,於是產生一背離該天體而也是提升海水的引潮力。整個地球表面各處引潮力作用的結果,使地球海水面形成一個對稱的潮汐橢圓。
2. 何謂漲潮、退潮、滿(高)潮、乾(低)潮?
海水面上升的現象稱為漲潮(flood);海水面下降稱為退潮或落潮(ebb)。從漲潮轉為退潮時,海水位達到相對最高稱為滿潮或高潮(high water);從退潮轉為漲潮時,海水位達到相對最低稱為乾潮或低潮(low water)。
3. 乾潮大約會持續多久?
乾潮是指從退潮轉為漲潮時,海水位達相對最低時稱之。就實際海水面變化來看,在退潮轉為漲潮或漲潮轉為退潮時,海水面會有一段時間只有小幅的上下震盪,而無明顯升降的情形,稱之為「停潮」(stand of tide),其持續的時間一般而言與潮差有關。潮差小時停潮時間較久;潮差大時停潮時間較短。由台灣沿海潮位觀測資料得知,除東北、西南及南端在乾潮時停潮時間最長可達數小時(次數並不多)外,其餘大都在數十分鐘之內。
4. 何謂長潮?
在半日潮明顯的地區,由滿潮到乾潮或乾潮到滿潮,其時間間隔平均為6小時左右。而在台灣東北、西南及南端沿海這些混合潮地區,當全日潮現象較明顯的時侯,一天之中可視為只有一次漲退潮,該次滿潮到乾潮或乾潮到滿潮的時間將遠超過6小時,此即為俗稱之「長潮」。例如高雄在88年9月17-20日這段期間,海水位由乾潮到滿潮歷時約17-18小時。
5. 每天是否應各有兩次漲退潮?
潮汐可分為一天兩次漲退潮明顯的半日潮,與一天只出現一次漲退潮的全日潮,及介於兩者之間的混合潮。台灣西部及東部沿海的半日潮較顯著,東北部沿海的基隆是全日潮和半日潮影響各占一半的混合潮。而西南沿海高雄則是以全日潮為主的混合潮。在接近全日潮的情況下,亦即當日兩次漲退潮其中的一次非常不明顯,潮差只有數公分,故我們在潮汐預報上將其忽略,視為一次漲退潮的全日潮情況。
6. 潮汐表中的*符號代表什麼意思?
在半日潮明顯地區,兩次滿潮(或乾潮)相距約12時25分,一天中約有兩次滿潮、兩次乾潮,有時較晚的那次乾(滿)潮,會在隔天凌晨發生,致使當天只有二次滿(乾)潮、一次乾(滿)潮。另在全日潮明顯地區,有時一天只有一次滿潮、一次乾潮。由於潮汐預報表表格設計為一天兩次滿潮、兩次乾潮,故我們將此空缺處以*符號表示。
7. 何謂大潮、小潮,潮汐表是否可以註明?
任一滿(高)潮和相鄰乾(低)潮之潮高(水位)差值稱為潮差,潮差有週期性,會由小變大,再由大變小,週期約為14.8日。潮差相對最大時稱為大潮,相對最小時稱為小潮。在半日潮地區(每日兩次漲退潮),大潮發生在朔望以後一至三日;小潮則發生在上下弦以後一至三日。在全日潮(每日一次漲退潮)或混合潮地區則又隨季節而變。依據國內沿海潮汐長期平均特性,本局潮汐觀測資料年報採用農曆每月29~4日及14~19日為大潮期間來計算大潮平均高潮位(MHWS)。本局提供之潮汐預報表,包含潮時及潮高,使用者可參考上述原則多加利用。
8. 為何月亮滿月時,月球與太陽分開位於地球兩邊,亦會有大潮產生?
在計算地球的引潮力大小時,可視地球繞著產生引潮力的天體(主要是月球,其次為太陽)做圓周運動。在地、月的質心處,與該天體間的萬有引力和圓周運動的離心力大小相等,方向相反。但地球上其他地方的萬有引力與離心力其合力並不為零,兩力的向量和則為引潮力。在地球近該天體的一端,兩者距離較近,萬有引力大於離心力,產生一向著該天體的淨力;而地球背向該天體的另一端則離心力大於萬有引力,產生一背離該天體的淨力。而整個引潮力作用的結果,使地球表面形成一個對稱的潮汐橢圓。故不論朔或望,月球與太陽在地球同側或兩側,地球上的引潮力都是兩天體作用的加成。
9. 大潮產生是否有季節之分?
決定引潮力大小有幾個因素:
月球、太陽的相對位置。在朔、望時,月球、太陽與地球連線為一直線,引潮力大,產生大潮;上下弦時與地球連線呈90度,引潮力小,產生小潮。
月球、太陽與地球間距離的遠近。距離遠則引潮力小,距離近則引潮力大。
月球、太陽的赤緯。由於太陽赤緯為一季節性變化,而月球繞地球之軌道(白道)與地球繞太陽之軌道(黃道)間交角約5度,交點以18.61年的週期變動,故與季節間也有相關性。所以大潮的大小是變動的,當所有產生最大引潮力的條件都同時發生時,大潮應該會特別大。
10. 何謂月潮間隙(lunar interval)?
月球通過當地天球子午圈的時間與發生高潮的時間間隔稱高潮間隙(high water interval);月球通過當地天球子午圈的時間與發生低潮的時間間隔稱低潮間隙(low water interval),兩者合稱月潮間隙。
11. 何謂月球高凌空?
「凌」(transit)指天體通過天球子午圈,又稱「中天」,每個天體每天有兩次凌(中天),當經過包括天頂的那半個子午圈時,天體達到最高位置,稱「上凌」(上中天),可能便是「高凌空」;另一次經過包括天底的那半個子午圈時,天體達到最低位置,稱「下凌」(下中天)。
12. 潮汐預報的數據是如何出來的?
本局潮汐預報在台灣沿海設有潮位站的地點,利用過去兩年的水位資料,使用調和分析法將其分解成70個不同振幅和週期的分潮,每一個分潮為一簡單的時間調和函數,得出不同週期的分潮係數資料分別去計算這些分潮後,再將這些分潮重新組合預報未來的變化。然後佐以流體力學方程式構成的數值模式所推算潮汐的變化情形,以及過去預報誤差之校驗經驗修正而成。若預報地點未設潮位站,則採用數值模式推算值與相臨潮位站調和分析預報值的相關性,來調整預報。本局發布之潮時預報誤差大都在20分鐘以內。
13. 潮汐以何為基準?
潮汐(或稱潮位、潮高)之起算基準,一般分為3種。因使用者的領域與用途差異(例如:工程、漁釣、航海),慣用的基準面不同。簡述如下:
臺灣高程基準 (TWVD 2001)
本局潮位站旁皆設有水準樁(TGBM, tide gauge benchmark)做為高程測量之用。臺灣本島各站(例如淡水、新竹、臺中港、高雄、花蓮等站。)已根據內政部國土測繪中心所公告之高程值,將潮位觀測值換算至臺灣高程基準(TWVD2001,俗稱海拔),即以基隆平均海水面當作零點。
離島潮位站(例如:澎湖、金門、馬祖等站)通常未聯測回臺灣本島,故換算至當地離島水準高程,即以當地之平均海平面為零點。
當地平均海平面
將任一地長期觀測之潮位資料算平均後當作零點。
海圖基準面
海圖基準面(Chart Datum,亦稱潮高基準面),是海圖中定義深度為零的深度基準。通常代表該地之最低低潮位,故海圖基準面也是潮汐表(或潮汐預報)的潮高起算面。
14. 如何利用潮汐來發電?
漲潮退潮的潮差就如同水力發電的水位落差,利用位能轉為動能來推動渦輪發電。利用潮汐發電需尋找潮差較大之地理位置, 例如台灣就以西岸中部沿海潮差較大,利用潮汐發電需於沿海興建水壩等工程,需考慮是否合乎經濟效益,也就是說划不划算。
15. 潮汐對養殖漁業有什麼影響?
在潮間帶潮水自然起落,其水流可排除含有有機物質的污水,也同時帶來富含天然餌料的新鮮海水,對於沿海水產動植物養殖非常重要。
1. 何謂海流?
海流可說是海洋中的水流。海水因受輻射熱、蒸發、降水、冷縮等而形成密度不同之水團,再加上受風壓、地球自轉偏向力、日月引力等作用而發生流動的現象,稱為海流。
各種不同性質之水流,概略說明如下:
洋流:發生於大洋中的水流,有一定的方向和流速.又可分為
(1) 密度流(density current):不同鹽溫特性的水團形成不同密度而發生海水的流動。
(2) 吹送流(drift current):受大氣環流風帶影響,一定方向之風在海面吹過較長時間,在空氣與海水之間因摩擦產生應力,使海水流動。
潮流(tidal current):海水受日月引力產生潮波,到了沿岸一帶,產生伴隨漲落潮現象之水流。
風流(wind current):與前述吹送流性質相同,但此處指在沿岸之陸棚海域,受季風影響,形成流向與流速不定之水流。
補流(compensation current):因流體有連續之性質,某處海水向他處移動,別處的海水來補其缺,而發生之海流,又分成上升流與下降流。
2. 台灣附近海域的潮流?
台灣附近海域的潮汐現象大部分地區均屬半日潮性質,每日兩次漲潮時,太平洋潮波自台灣海峽南北兩端湧入海峽內,交匯於台中外海一帶;退潮時方向則相反。至於沿海各地潮流方向,一般認為滿潮後沿岸的潮流方向會開始轉為反向,乾潮後潮流方向再轉為反向,但是實際的流況則又與當地的地形及水深有關,各地有各種不同的變化。此外相對於每日短時間的潮流變化,穩定而長期影響台灣附近海域的海流則是黑潮,黑潮主軸沿台灣東岸終年向北流,其支流有時也會繞過台灣南端北上台灣西岸,黑潮流速流量,分佈的寬度及深度會有季節性變化。目前本局並未有海流的觀測,也沒有提供潮流的預報。
3. 本局有無潮流(tidal current)的資料?
本局尚未從事潮流的觀測,僅有海水位(潮位)的觀測資料,然而潮流與潮位的升降息息相關。在台灣海峽北部,漲潮時潮流向南,退潮時潮流向北,在台灣海峽南部則反之,而海峽中部潮流較南北為小。台灣東方、東北方及西南方海域潮流也小。這是台灣附近潮流的概略現象,更詳細的描述甚或預報則由國內海洋學術界努力研究中。
1. 何謂瘋狗浪?
瘋狗浪在波浪學理上,並無此專門術語,只是民間之俗稱,而且其說法或定義並不明確,比較通俗說法是:凡在海邊釣魚客、戲水民眾...等,常被突發性的猛浪襲擊,令人防不勝防,就如同瘋狗一般亂咬人。
台灣各地瘋狗浪造成事件發生以戲水與磯釣為主,約佔79%;而月份之分布以每年5~6月及10月至翌年1月為多;地點則以基隆、宜蘭、高雄、屏東等地之機率最大。但並不表示其他工作性質、月份及地點不會發生,只是過去事件之產生,甚少報導。
瘋狗浪宜稱突來之巨浪,其產生原因,海底地形可能是主要之因素,再配合海面自然現象共同產生。成因一,係外海風浪及湧浪,移動到岸邊時,會與某地海邊海水由於海底地形形成區域近岸浪,產生共振現象產生巨浪。成因二,係外海長浪在變淺之大陸棚上,由於相位速度變慢,波峰受波浪擠壓而變高,而當波的振幅變大後,非線性所持有的陡峭化特性,會使得波峰高漲,衝到岸邊形成。成因三,係外海長浪傳到近岸時,若逢近岸海流變化,常會形成大湧,並快速向岸邊推進而與某地近岸浪作用,在磯岩或防波堤產生巨浪。
資料來源:https://www.cwb.gov.tw/V8/C/K/Encyclopedia/sea/index.html