為什麼加拿大的芬迪灣有世界上最高的海潮?

地圖冊上說芬迪灣有最高的海潮,但從地圖上看,它並沒得什麼特別之處,那為什麼海潮會很高?難道是因為開口方向朝著美洲大陸么?或者是不是和洋流有關係?


我覺得「海潮很高」這個說法似乎欠考慮,更準確的表達應該叫「潮汐落差很大」吧。

芬迪灣的潮汐落差和開口方向以及洋流都沒什麼關係。

造成潮汐落差很大的是「潮汐共振」(tidal resonance)。

「共振」想必題主應該知道吧:物體在某一個頻率下振動,其振幅要比其它頻率的大。據說從前有一隊法國士兵齊步走過一座橋,整齊的步伐產生的振動頻率,正好對應上了橋樑的固有頻率,產生了較大的振幅,結果把橋給振塌了。而「潮汐共振」說的就是潮汐在某個水域(一般是海灣)里,正好激發了海洋的共振,導致潮汐波的振幅加大。

雖然在地圖上輕易看不出來,但形成這種「潮汐共振」的效果,還真是和芬迪灣本身的地理形狀有關係。

首先我們了解一下潮汐的頻率。因為月球的影響,地球上會形成潮汐。潮汐是有規律的。通俗地說,月球會把地球上面向月球的海水「吸」起來。而根據地球和月球的質量比例,地-月系統的中心並非地心,而是稍微偏向月亮一點,因此在月球「吸」起一部分海水的同時,地球背後的海水也會被離心力給「拋」起來一點。因此,在面向月球和背向月球的兩面,都會形成漲潮。(太陽的位置會決定大潮或小潮,這裡且按下不表)

比如下圖中的A點,現在正處於漲潮階段:

然後隨著地球自轉,A點逐漸地移動到了低潮的位置:

這之後,A繼續跟著地球自轉而移動,來到了地球另一面的漲潮位,再次漲潮:

這整個過程里,A轉了地球半圈,也就是半天(12小時)的時間。當然了,這隻為了通俗解釋的模型。真實情況中,月球不會停著不動,它也是要圍著地球轉的。因此,現實中A從一個高潮位到下一個高潮位的時間是12小時30分鐘左右。也就是說,每隔12小時30分鐘左右,A點會迎來一次漲潮。這種潮汐模式叫「半日潮」(semi-diurnal tide),世界上很多地方都是這樣的模式,包括芬迪灣。
(「全日潮」等其它模式這裡就不說了)

了解了潮汐的頻率,我們就來具體地分析一下芬迪灣。

芬迪灣位於北美大陸的東海岸。那是一個由大陸地殼過渡到海洋地殼的區域,在靠近陸地的海洋下面,是「大陸架」(continental shelf)。在大陸架的上方,海水比較淺。

海水的深淺會影響到海洋里的長波浪的推進速度:深度越深,推進速度越大;深度越淺,推進速度越小。大致的速度可以用這個公式去計算:
s = (g · d) ^ (1/2)
這其中,s是推進速度,g是重力加速度,d是深度。這個公式其實並非很精確,但用於估算還是夠了。

再看芬迪灣(圖中的Bay of Fundy):

它的平均水深大約是90米,g取9.8米/秒^2,那麼潮水在芬迪灣里的推進速度大概就是:

s = (90 * 9.8) ^ (1/2) ≈ 29 米/秒 ≈ 104 千米/小時

然後我們仔細看看芬迪灣的形狀:

這個海灣細長細長的。從灣口的大陸架邊緣到海灣的最內側,長度大約是300千米(根據不同的演算法,也有數據顯示是280千米,不過不要緊,我們只是估算)。

海灣長度300千米,海浪推進速度104千米/小時,那麼海浪從灣口到碰上內側的陸地需要的時間差不多就是3個小時。而3個小時,與1/4個半日潮周期(3.125小時)相差無幾。

這會產生什麼效果呢?就像那句歌詞說的:一波還未平息,一波又來侵襲...

比如你端一盆水,從左向右一搖,就會發起一次振蕩。波浪會從左向右晃過整個水盆,撞到水盆的右端,然後反彈回去,由右向左再次划過水盆。

在海洋里也一樣。芬迪灣就相當於一個大水盆,而潮汐的作用以及地轉偏向力都會在芬迪灣里激起振蕩。根據前面所算的速度以及芬迪灣的大小,這個振蕩的周期差不多就是6小時,即1/2個半日潮周期。這樣一來,「潮汐共振」就形成了。

比如,在時間點A,大西洋的漲潮達到頂峰,準備開始衰退。最後一波潮水從大西洋湧進了芬迪灣裡面。

到了大約3小時後的時間點B,大西洋上的海水正在退落,而芬迪灣里的潮水抵達了海灣的最頂端,開始反彈向大西洋。

6小時過去了,到了時間點C,芬迪灣的海水回到了海灣的灣口附近。而這時候,新一輪的漲潮即將拉開序幕。大西洋上剛剛開始上漲的新一輪潮水,又把芬迪灣的灣口出的海水給頂了回去,它們相互疊加在一起,激發了共振,增加了潮汐波的振幅,也就是說潮汐落差變大了。

如此周而復始,芬迪灣中的潮汐落差就變得很大。並且,芬迪灣的深度是從灣口到頂端急速遞減的。由於芬迪灣形狀狹窄,海水中蘊含的能量沒法發散出去,因此水越淺,浪就越高,這也在一定程度上增加了海灣里的潮汐落差。

這就是為什麼,正常的海域,潮汐落差在1米左右,而在芬迪灣,潮汐落差可以達到十多米。

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shan ye 說的差不多了,其實就是辣么回事,打個比方,你決定從現在起每隔一天吃一斤豬肉,每隔兩天吃一斤牛肉,每隔三天吃一斤雞肉,第六天就是你的撐爆之日,配合好了就一直以這樣的頻率發生了。
其實朝鮮附近潮汐落差也很大,就像他們的政策一樣


洋流,風向,地形


海潮高考慮:1盛行風 看是否與海平面平行 2洋流 看方向 3海灣形狀 4海岸地形 如果是懸崖的話對海水有阻擋作用就會海潮高 5颱風 溫帶氣旋


對不起,我看成了最高的高潮。


看錯了


商業就是商業。


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