¿Qué es la marea?
Los movimientos y cambios periódicos en la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra son causados por la fuerza de marea del sol y la luna. La deformación elástico-plástica de la tierra sólida provocada por la fuerza de marea del sol y la luna se denomina marea sólida, denominada marea sólida o marea terrestre, el ascenso, descenso, fluctuación y avance y retroceso periódicos de la superficie del mar provocados por; la fuerza de marea del sol y la luna se llama marea oceánica, denominada marea oceánica. Cambios periódicos en los elementos atmosféricos (como el campo de presión del aire, el campo de viento atmosférico, el campo magnético terrestre, etc.) (como 812, 24 horas). ). ) se llaman mareas atmosféricas, o mareas para abreviar. Entre ellas, la marea atmosférica causada por el sol se llama marea solar y la marea lunar se llama marea lunar. Debido a que la luna está más cerca de la tierra que el sol, la relación entre las fuerzas de marea de la luna y el sol es 11:5. Para los océanos, las mareas lunares son más importantes que las mareas solares. Las fuerzas impulsoras de las mareas de la Tierra, las mareas oceánicas y las mareas atmosféricas son causadas por las diferentes fuerzas gravitacionales del Sol y la Luna en varias partes de la Tierra, que se influyen entre sí. La deformación elástico-plástica de la marea de la corteza en el fondo del océano provocará las mareas correspondientes, es decir, la marea tiene un efecto de marea y la migración de la calidad del agua de mar causada por los maremotos cambia la carga sobre la corteza, provocando la corteza; doblarse de nuevo. La marea de aire está por encima de la marea del océano y actúa sobre la superficie del mar para provocar vibraciones adicionales, lo que complica los cambios en la marea del océano. Como ciencia completa de las mareas, su objeto de investigación debe ser la marea sólida, la marea oceánica y la marea atmosférica en su conjunto. Sin embargo, debido a que el fenómeno de las mareas oceánicas es muy obvio y está estrechamente relacionado con la vida de las personas, las actividades económicas, el transporte, etc., se acostumbra interpretar la palabra marea como mareas oceánicas en un sentido estricto.
La energía de las mareas es energía oceánica que existe en forma de energía potencial. Se refiere a la energía potencial del agua formada por la subida y bajada del agua del mar. El fenómeno de las mareas de las fluctuaciones del agua del mar es causado por el movimiento y la interacción de la tierra y los cuerpos celestes. En los océanos, la gravedad de la Luna eleva los niveles de agua tanto en la superficie de la Tierra como en la que mira a la Luna. Debido a la rotación de la Tierra, este aumento del nivel del agua se propaga de este a oeste en forma de olas de aguas profundas con un período de 12 horas y 25 minutos y una amplitud inferior a 1 m. La gravedad del sol actúa de manera similar, pero con una fuerza menor y en un período de 12 horas. Las mareas vivas ocurren cuando el sol, la luna y la tierra están en línea recta; las mareas muertas ocurren cuando están en ángulo recto. Además de las variaciones en las mareas semidiurnas y lunares, las rotaciones de la Tierra y la Luna producen muchos otros ciclos periódicos que van desde días hasta años. Al mismo tiempo, el agua de mar en la superficie se ve afectada por la fuerza centrífuga del movimiento de la Tierra. La fuerza combinada de la gravedad de la luna y la fuerza centrífuga es la fuerza de marea que provoca las fluctuaciones del agua de mar. Además de la Luna y el Sol, otros cuerpos celestes también ejercen fuerzas de marea sobre la Tierra. Aunque la masa del sol es mucho mayor que la de la luna, la distancia entre el sol y la tierra también es mucho mayor que la distancia entre la luna y la tierra, por lo que su fuerza de marea es menos de la mitad que la de la luna. Debido a que otros cuerpos celestes están lejos de la Tierra o tienen una masa demasiado pequeña, su fuerza de marea es insignificante. Según la teoría de las mareas de equilibrio, si la Tierra está completamente cubierta por agua de mar de la misma profundidad, la fuerza de marea máxima generada por la Luna puede elevar la superficie del mar en 0,563 m, y la fuerza de marea del Sol es de 0,246 m. El rango de marea observado en océanos como Hawaii es de aproximadamente 1 m, lo que está cerca del equilibrio de la teoría de las mareas, pero el rango de marea real en alta mar es mucho mayor que el valor calculado anteriormente. Por ejemplo, la amplitud de marea máxima en la bahía de Hangzhou en China es de 8,93 m, y la amplitud de marea máxima en la bahía de Fundy en América del Norte y Canadá es de 19,6 m. Actualmente no existe una explicación definitiva para esta diferencia entre la realidad y el cálculo. En general, se cree que cuando los maremotos oceánicos impactan las plataformas continentales y las costas, la amplitud de las mareas aumenta mediante movimientos de ascenso, agregación y vibración. La energía de las mareas es directamente proporcional al volumen mareal y al rango de marea. En otras palabras, es proporcional al cuadrado del rango de marea y al área del embalse. En comparación con la energía hidroeléctrica, la densidad energética de la energía mareomotriz es muy baja, equivalente al nivel de generación de microenergía hidroeléctrica. El rango de marea más grande del mundo es de aproximadamente 13 a 15 m, pero en términos generales, un rango de marea promedio de más de 3 m tiene un valor de aplicación práctica.
Las mareas varían de un lugar a otro, y diferentes áreas suelen tener diferentes sistemas de mareas. Todos obtienen energía de los maremotos de las profundidades marinas, pero cada uno tiene sus propias características. Aunque las mareas son complejas, se pueden predecir con precisión en cualquier lugar. Las mareas oceánicas obtienen energía de la rotación de la Tierra y la ralentizan a medida que absorben la energía. Sin embargo, esta desaceleración de la rotación de la Tierra es casi imperceptible durante la vida de una persona y no se verá acelerada por el desarrollo y utilización de la energía de las mareas.
Esta energía se disipa mediante la fricción en océanos poco profundos y zonas costeras a una velocidad de 1,7 TW. La extracción de energía de las mareas sólo es posible cuando hay grandes mareas, donde se concentra la energía y donde las condiciones geográficas son adecuadas para construir centrales mareomotrices. Aunque estos lugares no están disponibles en todas partes, los países de todo el mundo han seleccionado un número considerable de lugares adecuados para el desarrollo de la energía mareomotriz. Según las últimas estimaciones, el potencial de desarrollo de la energía mareomotriz es de aproximadamente 200 MWh al año.
Las reservas teóricas de energía maremotriz del mundo son de aproximadamente 3×109kw. La costa de mi país es en zigzag, con una longitud total de aproximadamente 1,8 × 104 km. Hay más de 6.000 islas grandes y pequeñas a lo largo de la costa, formando una costa de 1,4 × 104 km. La larga costa contiene abundantes recursos de energía mareomotriz. Las reservas teóricas de energía mareomotriz en mi país son 1,1×108kw, de las cuales las provincias de Zhejiang y Fujian tienen las mayores reservas, representando aproximadamente el 80,9% del total del país. Sin embargo, estas son estimaciones teóricas y las reservas utilizables reales están lejos. menos que las cifras anteriores.
Las mareas son un fenómeno natural en las zonas costeras. En la antigüedad, se llamaba "marea" durante el día y "marea" durante la noche. Ambos se llamaban "marea". Su aparición está relacionada con el sol y la luna, y también corresponde al calendario lunar tradicional chino. El primer día del primer mes del calendario lunar, el sol y la luna están en un lado de la tierra, por lo que la fuerza de las mareas es la más fuerte, lo que provoca una "marea viva". Al acercarse el día decimoquinto o decimosexto del primer mes lunar, el sol y la luna están a ambos lados de la tierra, y la fuerza de marea del sol y la luna también provocará una "marea primaveral". Cuando la fase lunar es primer cuarto y último cuarto, es decir, en los días octavo y 23 del calendario lunar, la fuerza de marea del sol y la fuerza de marea de la luna se anulan entre sí, por lo que se producen "mareas muertas". Por eso, hay un proverbio agrícola que dice: "La marea primaveral sube el día 15 del primer mes lunar, y se pueden encontrar playas en todas partes el día 23 del octavo mes lunar". Además, hubo un clímax el primer día. Debido a que la luna se mueve más de 13 grados hacia el este en la esfera celeste todos los días, por un total de aproximadamente 50 minutos, es decir, el tiempo del medio cielo de la luna (1 día lunar = 24:50) se retrasa aproximadamente 50 minutos cada día, ( También habrá mareas el próximo mediodía, normalmente dos veces al día), por lo que la hora de la marea alta también se retrasa unos 50 minutos cada día.
Sin embargo, debido a la complejidad de los movimientos lunares y solares, las mareas vivas a veces pueden retrasarse uno o varios días, y las mareas altas durante los días lunares suelen ser una hora u horas más tarde que los tiempos de tránsito en la luna. . En algunos lugares, la marea subirá inmediatamente después del calendario lunar.
La atracción gravitacional del Sol y la Luna juega un papel muy importante en el agua (líquido) de la Tierra y también tiene un efecto en los continentes sólidos de la corteza terrestre, por lo que se produce la "marea terrestre". puede causar terremotos, por lo que la predicción de terremotos debe considerar la fase lunar;
La atracción gravitacional del sol y la luna también tendrá un gran efecto en la atmósfera (gas) de la Tierra, provocando "mareas atmosféricas". , provocando cambios en la convección atmosférica y el movimiento atmosférico, y también provocando el cambio climático. Esto contradice la sabiduría convencional de que el cambio climático no tiene nada que ver con la luna. Por ello, los expertos en meteorología recomiendan tener en cuenta la fase lunar a la hora de realizar previsiones meteorológicas.
Según la ciencia moderna, la atracción gravitacional del Sol y la Luna también puede actuar sobre el cuerpo humano o sobre los líquidos de los organismos vivos, formando misteriosas "mareas biológicas" y "mareas humanas". Algunos científicos japoneses están estudiando este problema. Hay un antiguo proverbio chino que dice: "No se puede escapar del primer día del mes lunar, ni del decimoquinto día". Este es también un vívido retrato de las misteriosas mareas biológicas y humanas que pueden agravar las enfermedades. o cambios mentales en humanos u otros organismos.
Los trabajadores de nuestro país han resumido miles de años de experiencia y propuesto muchos métodos de cálculo de mareas (tiempo de empuje de mareas), como el método de cálculo de mareas de ocho puntos. Por ejemplo: la fórmula concisa es:
Marea alta = 0,8h × [fecha del calendario lunar - 1 (o 16)] intervalo de marea alta.
Cuando la fórmula anterior puede considerarse como una marea alta diaria, para aguas de marea semidiurnas normales, sume o reste 12:25 (o sume o reste 12:24 para facilitar el cálculo) para obtener otra hora de marea alta. . Si suma o resta las 6:00 y las 12 en punto, puede obtener la hora en que ocurre la marea baja: la marea baja.