大海的韻律-漫談潮汐
 

潮來潮往
在中國人心目中,「潮汐」是守時守信的象徵。唐朝詩人李益的《江南曲》是這樣寫的:「嫁得瞿塘賈,朝朝誤妾期。早知潮有信,嫁與弄潮兒。」意思是嫁給日夜忙碌的商人,不如嫁給依照潮水作息的漁夫。《水滸傳》提到浙江錢塘潮每年固定農曆八月十五報到,從不失信,稱為「潮信」。英文的潮汐叫做「tide」,本意就是「time」(時間)。有句諺語是「Time and tide wait for no man」,即有歲月不待人之意。這樣看來,人類很早就看出潮汐週而復始的規律性。

原來這麼回事
西元1687,年英國科學家牛頓出版《自然哲學的數學原理》,首次清楚完整的解釋潮汐現象。牛頓用數學的方法,研究了月球與太陽的引力,說明了這兩個星體影響地球的潮汐。

月球和太陽的引力會把地球表面的海水「吸起來」,這時該地沿海就是「漲朝」,水位降低的區域就是「退潮」,相反的那一側也是「退潮」。
由於地球公轉的關係,大部分的沿海每天都會經歷漲潮各兩次。同一地點,海水漲到最高到退到最低的時間,約為六小時。這次漲朝到下次漲朝的時間約為十二個小時又二十五分鐘,因此每天漲退潮的時間都延後約五十分鐘。
月球、太陽和地球呈一直線,也就是農曆初一(新月)和十五(滿月)的時候,引力的作用力最大,潮汐的漲落也最劇烈,這時稱為「大潮」。月球和太陽互呈直角的時候,引力作用最小,也就是農曆初八、九(上弦月)及二十二、二十三(下弦月)的時候。
漲到最高的水位稱為「高潮線」,退到最低的水位稱為「低潮線」。高潮線和低潮線的水位差叫做「潮差」。說到這裡,你應該曉得一個月當中那天的潮差最大----就是初一和十五!因為各地的地形、海流甚至受到月球的引力都不相同,因此潮差也各異。加拿大東南方的芬地灣(Bay of Fundy)潮差高達十五公尺,堪稱世界之最。

潮汐對人類的影響
潮水每天來來去去,乍聽之下似乎沒什麼影響,其實不然:

※ 漁業方面
看海吃飯的漁民,最依賴潮汐了!例如漁民投放網具,就要考慮潮水的流向,以撈捕最大的漁獲。以前海邊的石滬,就是利用魚類隨潮水移動的習性捕魚。到潮間帶釣魚、採集海鮮,也要注意漲退潮,才能滿載而歸。

※ 航運方面
如果港口的潮差太大,退潮時可能造成船舶擱淺,造成不便及危險。潮差小的港口,才算良港。

※ 工業方面
設計污水管時,必須考慮潮水流向,以免造成污染。發電廠需要大量冷卻水,管路的深度和長度都必須考慮潮水的特性。

潮汐對生物的影響
住在潮間帶的生物,每天都要面對潮水的洗禮,其生活律動完全依照潮水。不論是覓食或繁殖,在在都要配合潮汐。舉例來說,紅樹林的招潮蟹把握退潮時間覓食,而雙殼貝類專挑漲潮時間吃飯。金門的鱟選在初一或十五大潮的漲潮時上岸產卵,確保卵能夠安全的在沙中孵化。