第三节 海水的运动
课前引入
诺曼底登陆是第二次世界大战中的关键战役。1944年，盟军在英国集结，计划在夜间横跨英吉利海峡，登陆法国诺曼底地区（图3.19）。此战涉及多兵种的合作，海军要求在海水水位最低时行动，便于爆破队破坏德军在海岸带布置的障碍物，保护登陆舰安全靠岸；陆军登陆部队要求在海水水位最高时行动，减少士兵在海滩上暴露的时间；空降部队要求行动时有明亮的月光，便于识别地面目标。最终指挥部选择了6月6日（农历闰四月十六）作为登陆日，为什么选择这一天？
海浪
海水运动的形式是复杂多样的。表层海水最基本的运动形式有海浪、潮汐、洋流。
海浪就是海里的波浪（图3.20）。最常见的海浪是由风力形成的。浪高越高，能量越大。人们在海滨和海上活动需要密切关注海浪预报，选择适宜活动的海浪条件。例如，冲浪运动需要较高的浪高来增加挑战性，而捕捞、勘探、航行等海上活动则应避开大的海浪。
海底地震、火山爆发或水下滑坡、坍塌可能会引起海水的波动，甚至形成巨浪，这种巨浪称为海啸。在强风等作用下，近岸地区海面水位急剧升降，称为风暴潮。当强风与海水涨潮同时发生，海水水位暴涨，风暴潮来势倍增。热带、温带的沿海地区均可能遭受风暴潮的袭击。海啸和风暴潮能量巨大，往往给沿岸地区带来灾难性后果。
海浪是塑造海岸地貌的主要动力。人们通过工程和生物措施来减缓海浪对海岸的侵蚀，如修建海堤（图3.21）、种植海岸防护林等。
案例：1953年荷兰遭受风暴潮袭击
荷兰地势低平，近1/4的土地低于海平面，历史上多次遭受海水侵袭。
1953年1月31日夜间至2月1日凌晨，强风引发了风暴潮，适逢涨潮，大浪与上涨的潮水叠加，水位异常抬升，有些地方浪高接近7米。由于风暴潮发生在夜间，熟睡中的居民未能及时接到警报进行撤离。海浪涌过多处海防堤坝，侵入内陆。夜间持续的暴雨导致河水泛滥，在洪水和海浪的夹击下，无数房屋被毁，1800余人丧生，数万人流离失所。此次灾害后，荷兰加强对风暴潮的研究，立即着手建造多层挡潮闸以减轻风暴潮的威胁；其他温带沿海国家也开始重视对风暴潮的防御。
潮汐
潮汐是海水的一种周期性涨落现象，它的成因与月球和太阳对地球的引力有关。一天中，通常可以观察到两次海水涨落。古人将白天的海水涨落称为潮，夜晚的海水涨落称为汐，合称潮汐。农历每月的初一和十五前后，潮汐现象最为明显，潮水涨得最高，落得最低。
沿海各地，每日潮涨潮落的时间准确、可查。人们在海边的许多活动，如潮间带①采集和养殖（图3.22）、沿海港口建设和航运、潮汐发电（图3.23）等，都需要充分认识并利用潮汐规律。诺曼底登陆指挥部就是在综合考虑天气、海况等因素后，利用潮汐规律，把登陆时间选择在潮汐现象最为明显的月圆之夜。
活动
人类在海边的活动往往和海水运动密切相关。现在，人们可以通过相关预报查询海水运动的信息。掌握这些信息有利于人们开展相应活动。
活动：讨论海水运动对人类活动的影响
1. 讨论下列活动应怎样利用潮汐规律。
赶海 游泳 观潮 船舶进出港口
2. 在上述活动中选择一项，思考除潮汐外，还需要了解有关海水的哪些信息。
案例：钱塘江大潮
杭州湾至钱塘江口外宽内窄，口大肚小（图3.24），外口宽度达100千米；溯江而上，河道越来越窄，在海宁附近河道急剧收缩，宽度已不足3千米。涨潮时大量海水涌入狭窄的河道，水体涌积，后浪与前浪层层相叠，水位暴涨。
农历的初一和十五前后，海水上涨势头更猛烈，往往能形成形如立墙、势若冲天的大潮。每年中秋节前后，钱塘江水量丰富，又逢东南风盛行，江水东流与大潮西进相遇，风助潮涌，潮借风威，于是就发生了“壮观天下无”的钱塘江大潮。这一时段，浙江海宁一带会吸引众多游客来观看这一天下奇观（图3.25）。
洋流
海洋中的海水，常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动，叫作洋流。洋流的规模巨大，远超过河流的流量。
按海水温度，可以将洋流分为暖流和寒流。一般来说，从水温高的海域流向水温低的海域的洋流，叫作暖流；从水温低的海域流向水温高的海域的洋流，叫作寒流。
洋流对海洋生物资源和渔场的分布有显著的影响。寒暖流交汇的海域，海水受到扰动，可以将下层营养盐类带到表层，有利于浮游生物大量繁殖（图3.26），易于形成大的渔场。
洋流对海洋航行也有影响。海轮顺洋流航行可以节约燃料，加快航行速度。但是洋流从极地地区挟带冰山向较低纬度漂移，给海上航运造成较大威胁。
洋流还可以把近海的污染物质挟带到其他海域，有利于污染物的扩散，加快了净化速度，但也扩大了污染范围。
案例：纽芬兰渔场的形成与衰落
纽芬兰岛位于北美大陆的东海岸（图3.27）。纽芬兰岛附近海域因寒暖流交汇形成世界著名渔场。早在16世纪，这里鳕鱼群非常密集，人们甚至用“可以踩着鳕鱼背在海面上行走”来形容。纽芬兰渔场也被誉为“大西洋的巨大金矿”。
经过几个世纪的开发，特别是20世纪50年代过度捕捞之后，纽芬兰渔场的鱼群数量急剧下降。1992年，加拿大政府严令禁止捕捞鳕鱼，以保护海洋生态。
探索：何时上岛参观?
辽宁省锦州市的笔架山风景区内，有一座通往笔架山岛的天桥堪称世界奇观。涨潮时天桥被海水淹没，落潮时天桥又露出水面。每天潮涨潮落两次，天桥就露出水面两次。
思考：2024年9月18日(农历八月十六)到笔架山游览，最早可通过天桥上岛参观的时间是何时?
海水的运动及其对人类活动的影晌
波浪：波浪是海水运动的一种形式，大多数波浪是在风吹过海面并将能量传递给水体时形成的。风越大，波浪也就越大。由海底地震、火山爆发等引起的巨浪，我们称之为海啸，其破坏力极大。
波浪从风那里获得了能量，又在运动过程中不断地消耗能量，经历产生、发展和消亡的过程。波浪以其巨大的能量，在海岸附近进行着侵蚀和堆积作用。
波浪也有一定的利用价值，如利用波浪开展体育项目、发电等。
潮汐：潮汐是海水在天体引潮力作用下产生的水位周期性涨落的现象。古人将白天的海水涨落称为潮、夜晚的海水涨落称为汐，合称潮沙。
潮汐是塑造海岸的主要动力。涨潮时，从广阔海面上涌入海湾的潮流把泥沙带进湾底；落潮时，又把一部分泥沙带回海中。在潮流进出海滩的过程中，强潮流冲刷海岸和滩面，弱潮流使泥沙沉积下来抬高和加宽滩面。
潮汐与人类的关系非常密切。海港工程，航运交通，军事活动，渔、盐、水产业，近海环境研究与污染治理等都与潮汐现象密切相关。永不休止的潮汐运动还蕴藏着极为巨大的能量，人们已经开始利用这种能量进行潮汐发电等生产活动。
洋流：洋流也称海流，指海水沿着一定方向有规律的大规模流动。根据自身水温与所经海区水温的高低关系的不同，洋流分为寒流和暖流。洋流的水温比所经海区的水温高的为暖流，洋流的水温比所经海区的水温低的为寒流。
洋流可以促进高、低纬度间热量的输送和交换，对全球热量平衡具有重要作用。洋流对沿岸气候的影响很大，暖流对沿岸的气候有增温加湿的作用，而寒流对沿岸气候有降温减湿的作用。
洋流对于海洋生物资源有显著影响，在寒暖流交汇处，容易形成大型渔场。洋流对海洋航运也有显著的影响，当海轮顺洋流航行时，航速要比逆洋流航行快得多。另外，陆地上许多污染物随着地表径流进入海洋，洋流把污染物携带到更加广阔的海洋中，这样就扩大了污染的范围，但也能加快受污染海区的海水净化速度。
海水运动
广阔无垠的海洋，海水无时无刻不在运动。海水的运动形式多种多样，主要有波浪、潮汐和洋流三种基本形式。
常见的波浪是由风力作用产生的。风吹拂海面，引起海水的波动，形成风浪。风浪离开源地向远处继续传播的海浪，或风浪区域内的风已平息而继续存在的海浪，称为涌浪。涌浪可以到达离风暴中心（如台风）很远的地方，成为风暴侵袭的先兆。波浪对地理环境和人类活动具有重大影响。波浪是塑造海岸地貌的主要动力，也是一种重要的海洋能资源。波浪造成的颠簸，对海上航行、海洋工程、渔业作业等都有影响。巨大波浪对防波堤、港口、码头等水工建筑物会造成严重破坏。
潮汐是指海水在月球和太阳引力作用下发生的周期性涨落现象。古人将白天的海水涨落称为潮，夜晚的海水涨落称为汐，合称潮汐。潮汐蕴藏着极为巨大的能量。海港工程、航运交通、军事活动、近海环境研究与污染治理等，都与潮汐现象密切相关。
涌潮是潮差较大的喇叭形河口或海湾出现的特殊潮汐现象。涨潮时，海水涌进河口，遇河床或海湾地形急骤缩窄，水深变浅，致使潮波能量集中，潮差增大，引起水位暴涨，形成陡立水墙向前推进，同时轰鸣作响，来势凶猛，异常壮观。北美东岸的芬迪湾、印度的恒河、巴西的亚马孙河和我国的钱塘江都有涌潮现象。
洋流又称海流，是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的大规模海水运动。按水温高于或低于流经海区，洋流可分为暖流和寒流。从水温高的海区流向水温低的海区的洋流，叫作暖流。反之，从水温低的海区流向水温高的海区的洋流，叫作寒流。一般而言，由低纬流向高纬的洋流为暖流，由高纬流向低纬的洋流为寒流。全球的大洋环流，促进了高低纬度间热量的输送和交换，对全球热量平衡具有重要意义。洋流对流经海区的沿岸气候、海洋生物分布和渔业生产、航海等都有影响，这种影响又在深刻地影响着人们的生产和生活。
阅读：赤道上的“寒冷岛”——科隆群岛
科隆群岛又名加拉帕戈斯群岛，由13个大岛与许多小岛组成，是厄瓜多尔位于太平洋东部的火山群岛。东距南美大陆970千米。赤道横贯群岛北部，因受秘鲁寒流影响，岛上气候凉爽，年平均气温约21℃，比同纬度地区气温明显偏低，并且极为干旱。
秘鲁寒流把南极附近海区的冷水源源不断地向北方低纬度输送。科隆群岛正好处在秘鲁寒流前进的道路上，受到强大的寒流影响，成为赤道上的“寒冷岛”。
活动1
- 阅读下列材料，完成相关任务。
地中海因蒸发旺盛，海水盐度高、密度大。高盐度、高密度的海水下沉，由直布罗陀海峡底层流向大西洋。而相邻的大西洋海水的盐度比地中海低、密度小，水面比地中海高，于是大西洋表层海水经直布罗陀海峡流入地中海，补充地中海海水的缺失。
- 结合区域自然地理环境特征，分析地中海海水密度大的成因。
- 潜艇关闭动力装置，可有效避开雷达和声呐的搜索，这样就大大增加了潜艇在水下运行的隐秘性。议一议，在关闭动力装置的情况下，潜艇应如何进出直布罗陀海峡？
活动2
2.阅读下列材料，完成相关任务。
好望角位于南非开普半岛南端，是非洲最西南端的岬角。大西洋与印度洋在此交接。1487年葡萄牙航海家迪亚士到此，因多风暴，取名“风暴角”。后因由此可通向富庶的东方，改称“好望角”。苏伊士运河通航前，欧亚航运均经过这里。好望角是世界上繁忙的海上通道，每年过往船只达数万艘，多为从中东、非洲驶往欧美的大型油轮。
南半球的中高纬度地带，几乎被广阔的海洋所环绕。中纬地带终年盛行西风，且风力很强，经常出现11级以上的大风。如此强劲的风力作用于开阔无阻的洋面上，常常形成滔天骇浪。好望角地处这一海区边缘，再加上其岬角地形的阻挡作用，10多米高的海浪屡见不鲜。
- 说出好望角地理位置的特点。
- 为什么西方国家常将通过好望角的航线比作“鬼门关”？
活动3
3.欧洲鳗鲡在欧洲的河湖里生活10多年之后，将横渡大西洋，长途跋涉回到繁殖地马尾藻海域产卵。长久以来，鳗鲡的洄游路径一直是个谜。2017年初，科研人员揭晓了部分谜底。读图4-25，完成相关任务。
（1）科研人员发现，欧洲鳗鲡洄游产卵时，并非自东向西径直前往马尾藻海域，而是取道南方，朝着亚速尔群岛前进。结合所学知识，试对这一现象进行解释。
（2）你认为科研人员推测的鳗鲡洄游路径合理吗？为什么？
（3）若要对推测的鳗鲡洄游路径进行证实，你有哪些可行性建议？
三、海水的运动及影响
海水处于不停的运动之中，海水运动主要包括波浪、潮汐和洋流 等。海水运动不仅输送水，而且输送物质和能量。海水的运动促进了 海洋生态系统的物质循环，并影响着全球的天气和气候。
波浪
海洋上的波浪主要是风浪。风浪是指在风力作用下形成的海面的 波状起伏运动。风速越大，风浪也越大。波浪对港口建筑、航运、船 只停泊等都有一定的影响。波浪有利于污染物的扩散和水质净化，但 也会导致污染物的重新悬浮和污染的加剧。波浪还可用来发电。
潮汐
潮汐是由月球和太阳的引潮力引起的海面周期性升降运动。在海 水涨落的每一周期内，当水位涨到最高位置时，叫高潮；当水位下降 到最低位置时，叫低潮。相邻的高潮与低潮的水位差叫潮差。从低潮 到高潮过程中，水位逐渐上升，叫涨潮；从高潮到低潮过程中，水位 逐渐下降，叫落潮。
潮汐现象对河流和海上航运会产生重要影响。大型船舶可趁涨潮 进出河流和港口。潮汐也可以用来发电，包括我国在内的许多国家已 经建成了一些潮汐电站。
洋流
海水常年较稳定地沿一定方向作大规模的流动叫洋流。世界上绝 大多数洋流是在盛行风吹拂下形成的。洋流分为暖流和寒流。水温比 流经海区水温高的洋流叫暖流，反之叫寒流。
洋流会影响海上航行。船舶顺洋流航行可节约燃料，加快速度。 寒暖流相遇，往往会形成海雾，对海上航行不利。
洋流对海洋生物资源和渔场分布有一定影响。世界著名渔场主要 分布于寒暖流交汇和海水上泛的海区。
洋流会对流经海域及附近地区的气候产生一定的影响。暖流具有 增温增湿的作用，寒流具有降温减湿的作用。
洋流还会把近海的污染物带到其他海域，加快污染物扩散，降低 污染浓度，但同时也会导致污染范围的扩大。