蒙大拿模型:钱塘江潮头的速度

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古时的钱塘江从富阳鹳山入海河口只有一般的潮汐涨落,天长日久,北面的长江从上游挟带泥沙逐渐在杭州湾北岸形成太湖冲积平原,与相对稳定的南岸形成独特的河口形状。现在,杭州湾口从北岸的南汇咀至南岸的镇海相距有100公里,而往上游132公里至盐官,江面竟缩小到2.5公里宽,在平面上形成一个巨大的喇叭形,喇叭形的河口结构使得在每日的潮汐中有更多的海潮汇入杭州湾,推动湾口附近沉积的泥沙向湾内移动,慢慢地便在河口段形成沙坝,进入湾口的潮波遇到一个个沙坝的阻碍,前锋变陡,涌出水面,不断涌来的后浪又推动着受阻的前浪滚滚向前。与此相同,由于受喇叭口形状的约束,河口越往里缩,潮
水与江面的落差就越大,涌潮就此形成。在月球引力的作用下,长驱直入的潮水至达海宁盐官附近时,潮头最高可达3米以上,以每秒5-7米的速度浩浩荡荡向上游挺进,势如破竹,蔚为壮观。

钱塘江涨潮的一种故事
原先钱塘江的潮来时,跟其他各地的江潮一样,既没有潮头,也没有声音的。
有一年,钱塘江边来了一个巨人,这个巨人真高大,一迈步就从江这边跨到江那边了。他住在萧山县境内的蜀山上,引火烧盐。人们不晓得他叫什么名字,因为他住在钱塘江边,就叫他为钱大王。钱大王力气很大,他打着自己的那条铁扁担,常常挑些大石块来放在江边,过不多久,就堆起了一座一座的山。
一天, 他去挑自己在蜀山上烧了三年零三个月的盐。可是,这些盐只够他装一头,因此他在扁担的另一头系上块大石,放上肩去试试正好,就挑起来,跨到江北岸来了。
这时候,天气热,钱大王因为才吃过午饭,有些累了,便放下担子歇歇,没想到竟打起瞌睡来。正巧,东海龙王这时出来巡江,潮水涨起来了。涨呀涨的,竟涨到岸上来,把钱大王这头盐慢慢都溶化了。东海龙王闻闻,水里哪来这股咸味呀,而且愈来愈咸,愈来愈咸。他受不了,返身就逃,没想逃到海洋里,把海洋的水都弄咸了。这位钱大王呢,睡了一觉,两眼一睁,看见扁担一头的石头还放在硖石(就是现在的名的硖石山),而另一头的盐却没有了!
钱大王找来找去,找不着盐,一低头,闻到江里有咸味,他想:哦,怪不得盐没有了,原来被东海龙王偷去了。于是他举起扁担就打海水。一扁担打得大小鱼儿都震死;两扁担打得江底翻了身;三扁担打得东海龙王冒出水面求饶命。
东海龙王战战兢兢地问钱大王,究竟为什么发这样大的脾气。钱大王说:“你把我的盐偷到什么地方去了?”东海龙王这才明白海水变咸的原因。连忙赔了罪,就把自己怎样巡江,怎样把钱大王的盐无意中溶化了,使得海洋的水也咸起来的事情,一一说了。
钱大王心里好气呀,真想举起铁扁担,一下把东海龙王砸烂了才甘心。东海龙王慌得连连叩头求饶,并答应用海水晒出盐来赔偿钱大王;以后涨潮的时候就叫起来,免得钱大王再睡着了听不见。钱大王听听这两个条件还不错,便饶了东海龙王,把自己的扁担向杭州湾口一放,说:“以后潮水来就从这里叫起!”东海龙王连连答应,钱大王这才高高兴兴地走了。
从那个时候起,潮水一进杭州湾,就伸起脖子,“哗哗哗”地喊叫着,涨到钱大王坐过的地方,脖子伸得顶高,叫得顶响。这个地方就是如今的海宁。举世闻名的“钱江潮”就是这样来的。
八月半是最佳观潮时间。其实,钱塘江涌潮变化是有规律的,潮汐的大小受天文、地理、河床高程、径流的大小、主槽(航道)的走向和气候等许多因素制约。其实阴历每月的月半、月初均是看潮佳期,不必一定选在八月半。但是秋潮要比春潮大,因为钱塘江流域降雨主要集中在3月中下旬至9月中旬的梅雨和台风季节;10月至次年2月降雨量相对较少。

钱塘江大潮
逢农历8月18日,来浙江海宁一带观潮的人,成群结队,络绎不绝。这时的岸边,人山人海,万头躜动,人们焦急地等待那激动人心时刻的到来。不一会儿,忽见人群骚动,只见远处出现一条白线,由远而近;刹那间,壁立的潮头,像一堵高大的水墙,呼啸席卷而来,发出雷鸣般的吼声,震耳欲聋。这真是:“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧。”这就是天下闻名的钱塘江大潮。汹涌壮观的钱塘潮,历来被誉为“天下奇观”。人们通常称这种潮为“涌潮”,也有的叫“怒潮”。涌潮现象,在世界许多河口处也有所见。如巴西的亚马逊河、法国的塞纳尔河等。我国的钱塘江大潮,也是世界著名的。

为什么会发生这样壮观的涌潮呢?
首先,这与钱塘江入海的杭州湾的形状,以及它特殊的地形有关。杭州湾呈喇叭形,口大肚小。钱塘江河道自澉浦以西,急剧变窄抬高,致使河床的容量突然缩小,大量潮水拥挤入狭浅的河道,潮头受到阻碍,后面的潮水又急速推进,迫使潮头陡立,发生破碎,发出轰鸣,出现惊险而壮观的场面。其二,是江口有巨大的拦门沙坎,潮水涌进遇到强大阻力,潮头当然会掀揭天上。前浪遭遏,后浪又上,波推波,浪迭浪,潮水自然奔腾咆哮,排山倒海般汹涌而来。潮头高度可达3.5米以上,潮差可达10米。其三,大潮与月亮和太阳引力有关。潮汐是海水在月球和太阳引力作用下发生的周期性涨落现象,钱塘江大潮主要是由海潮倒灌引起的,所以,它也与月亮和太阳引力有关。