1. 海洋運(yùn)動的主要動力

　　海洋能利用-正文　　利用一定的方式方法,、設(shè)備裝置把各種海洋能轉(zhuǎn)換成為電能或其他可利用形式的能,。它是人類利用自然能源的重要方面,?！　『Ｑ竽艿姆N類 海洋能是海水運(yùn)動過程中產(chǎn)生的可再生能,，主要包括溫差能,、潮汐能,、波浪能,、潮流能,、海流能,、鹽差能等。潮汐能和潮流能源自月球,、太陽和其他星球引力,，其他海洋能均源自太陽輻射?！　『Ｋ疁夭钅苁且环N熱能,。低緯度的海面水溫較高，與深層水形成溫度差,，可產(chǎn)生熱交換,。其能量與溫差的大小和熱交換水量成正比。潮汐能,、潮流能,、海流能、波浪能都是機(jī)械能,。潮汐的能量與潮差大小和潮量成正比,。波浪的能量與波高的平方和波動水域面積成正比。在河口水域還存在海水鹽差能（又稱海水化學(xué)能）,，入海徑流的淡水與海洋鹽水間有鹽度差,若隔以半透膜,淡水向海水一側(cè)滲透,，可產(chǎn)生滲透壓力，其能量與壓力差和滲透能量成正比,?！　『Ｑ竽艿奶攸c(diǎn) ①蘊(yùn)藏量大，并且可以再生不絕,。估計(jì)地球上海水溫差能可用功率達(dá)1010千瓦數(shù)量級,；潮汐能、波浪能,、海流能,、海水鹽差能等可再生功率都達(dá)109 千瓦數(shù)量級。②能流的分布不均,、密度低,。大洋表面層與500～1000米深層之間的較大溫差僅20°C左右,沿岸較大潮差約 7～10米，而近海較大潮流、海流的流速也只有4～7節(jié),。③能量多變,、不穩(wěn)定。其中海水溫差能,、海流能和鹽差能的變化較為緩慢,，潮汐和潮流能則呈短時周期規(guī)律變化，波浪能有顯著的隨機(jī)性,?！　『Ｑ竽芾玫募夹g(shù)和設(shè)施 海洋能利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是能量轉(zhuǎn)換，不同形式的海洋能,，其轉(zhuǎn)換技術(shù)原理和裝置也不同,。　　海水溫差能的利用是將熱能轉(zhuǎn)為機(jī)械能后,，再轉(zhuǎn)換為電能,。熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能采取熱力循環(huán)法，通常的流程有兩種（圖1）:①閉路循環(huán)（又稱中間介質(zhì)法）,，采用由蒸發(fā)器,、汽輪發(fā)電機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵組成的系統(tǒng),，蒸發(fā)器里通過海洋表層熱水,，冷凝器里通過海洋深層冷水，工質(zhì)泵把液態(tài)氨或其他工質(zhì)作為中間介質(zhì)從冷凝器泵入蒸發(fā)器,，液態(tài)氨因熱水作用變?yōu)楦邏喊睔?，?qū)動汽輪機(jī)發(fā)電；而從汽輪機(jī)出來的低壓氣態(tài)氨回到冷凝器又重新冷卻成液態(tài)氧,，如此形成閉路循環(huán),。②開路循環(huán)（又稱閃蒸法或擴(kuò)容法），把熱海水在部分真空的蒸發(fā)器（閃蒸器）內(nèi)蒸發(fā)成蒸汽,，驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電,；使用過的低壓蒸汽再進(jìn)入冷凝器中冷卻，冷凝的脫鹽水或回收,，或排入海洋,。早期的實(shí)驗(yàn)裝置多采取開路循環(huán)流程，由于設(shè)備易受腐蝕,，60年代后改用閉路循環(huán)流程,。海水溫差發(fā)電實(shí)際利用的熱效率很低，往往只有2％左右,所處理的冷,、熱水量較多,，故相應(yīng)的各種部件尺寸都很龐大,，伸向海底深水層的長冷水管技術(shù)難度較大?！　〕毕?、波浪、潮流和海流能的利用僅需將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能,，一般分為三步：第一步是接受能量,，如建造潮汐水庫，用以接受,、蓄貯潮汐能,；采用轉(zhuǎn)輪(水車)以吸收海流、潮流動能;用水柱-氣室,、隨波浪升降或搖擺的浮子、可壓縮氣袋等接受波浪能,。第二步是傳輸,，通常用機(jī)械、液力,、氣動等方法,，傳輸終端一般設(shè)置水輪機(jī)或氣輪機(jī)。潮汐電站采用適應(yīng)低水位差的燈泡貫流式水輪機(jī)組或全貫流式水輪機(jī)組(圖2),；而波能的傳輸近年來采用對稱翼型空氣渦輪機(jī),，在波浪作用下能做單方向旋轉(zhuǎn)。第三步是轉(zhuǎn)換成電力或其他動力,。通常通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電力,。由于海洋能不穩(wěn)定，所以在整個轉(zhuǎn)換過程中一般還需備有貯能設(shè)施,，如水庫,、氣罐、蓄電池和飛輪等,?！　『Ｋ}差能利用的轉(zhuǎn)換方法近年來才開始研究。如有一種設(shè)想是在河口入海處建造兩座堤壩,，中間為緩沖水庫,，在緩沖水庫與外海的通道內(nèi)設(shè)置半透膜。緩沖水庫內(nèi)的淡水通過半透膜滲出,，其滲透壓力導(dǎo)致緩沖庫的水位降低,，利用緩沖庫與河流的水位差可以發(fā)電。這種方法由于進(jìn)出水量相當(dāng)大,，故所需的工程規(guī)模也很大,?！　±煤Ｑ竽艿墓こ淘O(shè)施，按其設(shè)置位置一般分為海濱式和海上式兩類,。前者是以濱海陸地或淺海水域?yàn)榛?，后者是在深水海域設(shè)置浮式結(jié)構(gòu)。海濱式和離岸近的海上式設(shè)施,，可用海底電纜或壓力管道將動力傳輸上岸,；離岸遠(yuǎn)的海上設(shè)施，只能就地利用動力,，如制氨或生產(chǎn)海水化工產(chǎn)品,。　　海洋能利用的經(jīng)濟(jì)效益 海洋能的利用目前還很昂貴,，以法國的朗斯潮汐電站為例,，其單位千瓦裝機(jī)投資合1500美元（1980年價格），高出常規(guī)火電站,。但在海洋能利用的過程中,，還能獲得其他綜合效益。如潮汐電站的水庫能兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖,、交通運(yùn)輸,；海洋熱能轉(zhuǎn)換裝置獲得的富含營養(yǎng)鹽深層海水，可用于發(fā)展?jié)O業(yè),；開路循環(huán)系統(tǒng)能淡化海水和提取含有用元素的鹵水,；大型波力發(fā)電裝置可同時起到消波防浪，保護(hù)海港,、海岸,、海上建筑物和水產(chǎn)養(yǎng)殖場等的效果。目前在嚴(yán)重缺乏能源的沿海地區(qū)（包括島嶼）,，把海洋能作為一種補(bǔ)充能源加以利用還是可取的,。　　發(fā)展概況 海洋能利用最早是從利用潮汐能開始的,。11世紀(jì)就出現(xiàn)了潮汐磨坊,。1966年法國建成朗斯潮汐電站，裝機(jī)容量24萬千瓦,，是目前世界上規(guī)模最大的潮汐能發(fā)電站（見彩圖）,。1981年中國江廈潮汐試驗(yàn)電站（見彩圖）第一臺 500千瓦機(jī)組正式投產(chǎn)。世界第一個波能轉(zhuǎn)換裝置的專利是法國于1779年取得的,。1965年,，日本研制用于航標(biāo)燈的波力發(fā)電裝置獲得成功。現(xiàn)在日本,、英國,、挪威和中國等國家正在進(jìn)行多種波力發(fā)電試驗(yàn)研究,，其中較大型的是日本等 5國在日本海試驗(yàn)的“海明號”波力發(fā)電船,第一期試驗(yàn)?zāi)臧l(fā)電量19萬度,并初步成功地把電力輸送到了岸上。日本還建立了岸式波力發(fā)電試驗(yàn)站,。中國研制出采用對稱翼型空氣渦輪機(jī)的新型波力發(fā)電裝置,，裝在南海海域航標(biāo)燈浮上試用（圖3）。1881年法國人首先提出海水溫差能利用的原理,。20世紀(jì)70年代以來,，美國用在研究海洋熱能轉(zhuǎn)換的經(jīng)費(fèi)在世界上占居首位。1979年,，美國在夏威夷島海域駁船上進(jìn)行了50千瓦裝機(jī)容量海水溫差發(fā)電試驗(yàn),。其后，日本在瑙魯島建立岸式試驗(yàn)性海水溫差電站,，裝機(jī)容量100千瓦,。　　隨著世界能源需求的日益增長和海洋能利用技術(shù)的提高,，預(yù)期20世紀(jì)內(nèi),，有可能在潮差較大的河口海岸處興建10萬至 100萬千瓦級的潮汐電站；并會出現(xiàn)中,、小型實(shí)用的波力發(fā)電裝置和試驗(yàn)的海水溫差發(fā)電裝置。從長遠(yuǎn)看,，海洋能的利用將成為世界新能源的重要方面

2. 海洋運(yùn)動的主要動力來源

主要指海水運(yùn)動過程中產(chǎn)生的潮汐能,、波浪能、洋流能及海水因溫差和鹽度差而引起的溫差能與鹽差能等,。

基本信息

中文名稱

海洋動力

可利用功率

100億千瓦

可再生功率

10億千瓦左右

包括

潮汐能,、波浪能、洋流能等

3. 海洋運(yùn)動的主要動力是

海水運(yùn)動有三種主要形式：波浪,、潮汐和洋流1,、波浪 波浪按成因分類，風(fēng)浪是最常見的一種波浪,，受風(fēng)力作用而產(chǎn)生,。

風(fēng)吹拂海面時，海水會不斷起伏形成波浪,，風(fēng)力風(fēng)速越大,，波浪的規(guī)模、能量越大,。

海嘯－－一種特殊性質(zhì)的波浪,，它規(guī)模巨大，破壞力相當(dāng)強(qiáng),。

它可分為兩類：一類是由海底地震,，深海地震或火山爆發(fā)而引起的地震海嘯,；另一類是由風(fēng)暴而產(chǎn)生的氣象海嘯,，也叫風(fēng)暴潮,。掀起形成的滔天巨浪幾十米高，可以吞沒整個海岸地區(qū),，摧毀建筑,、村鎮(zhèn),，造成重大災(zāi)害。

海嘯能以每小時800km以上速度橫掃海面,。

潮汐－－在海岸邊,，能看到漲潮、落潮,，海面上升,、下降。

潮汐是海水在月球和太陽引力作用下發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象,，漲潮時,，海面上升，落潮時海面下降,。

日,、地月成直線 日月引力疊加,形成大潮（朔、望）日,、地月成直角關(guān)系 日,、月引力分散形成小潮（上弦月、下弦月） 海水受到引力較分散 一天中海水漲落兩次?一天有兩次漲潮和兩次落潮,？

地球每天自轉(zhuǎn)一周,，地球上各個地方在一天里面，向著月球時,，形成漲潮,、落潮，背著月球時也會形成漲潮落潮（例A,、B）,。潮汐的影響，潮水會淹沒潮間帶,，使海底泥沙遷移,。

潮間帶：退潮時露出水面，漲潮時被潮水淹沒的海岸地帶,。

由于航海和海岸 工程建設(shè)比如筑港要利用潮間帶,，因而要掌握潮汐和潮流的特性.潮汐現(xiàn)象還與地形有關(guān)系。

錢塘江大潮在浙江海岸一帶,，能與杭州灣地形有關(guān),，由于杭州灣地形是三角形海灣,，外部開口大，內(nèi)部狹窄,，每當(dāng)潮水涌入三角形海灣中,，潮位堆高，潮差增大,，海水在海灣中疊加暴漲,。

第二個原因是氣象條件：每年夏秋季節(jié)，夏季風(fēng)（東南季風(fēng)）盛行,，在東南季風(fēng)作用下形成的風(fēng)浪,，加劇了潮勢。

第三個原因是天文因素：當(dāng)日,、地,、月成一直線時（朔望月），潮差較大,，所以有“八月十八觀潮”之說,。針對杭州灣受潮影響的特點(diǎn)，一方面我們選擇好時機(jī),，可以觀賞錢塘潮壯美景象,；另一方面還要采取防御潮水入侵措施—修筑海堤。

洋流－－海水常年大規(guī)模的定向流動,，例墨西哥灣暖流（具有相對穩(wěn)定的流速流向,，非常大的規(guī)模）時間方向穩(wěn)定。

在三種形式中,，主要研究洋流,，洋流是海水主要的運(yùn)動形式,，按照洋流形成原因,，可以分為三類：

1、風(fēng)海流 大氣運(yùn)動和近地面風(fēng)帶,，是海洋水體運(yùn)動的主要動力,。

盛行風(fēng)吹拂海面 ，推動海洋水隨風(fēng)漂流,，并使上層海水帶動下層海水,，形成規(guī)模很大的洋流，叫做風(fēng)海流,。

2,、密度流由于各海域海水的溫度、鹽度不同,，引起海水密度的差異,，導(dǎo)致海水的流動,，叫做密度流。

密度流不只分布在直布羅陀海峽一處,，再比如,，（曼德海峽)紅海與印度洋，紅海與地中海,，波羅的海與北海,，地中海與黑海。

密度流分布規(guī)律：在封閉海區(qū)與開闊海洋之間的海峽,，密度流的分布一般都很明顯,。

3、補(bǔ)償流—海水的連續(xù)性,，補(bǔ)償流失由風(fēng)力和密度差異所形成的洋流,，使海水流出的海區(qū)海水減少，由于海水連續(xù)性要求,，補(bǔ)償流失,，相鄰海區(qū)的海水便會流來補(bǔ)充，這樣形成的洋流叫做補(bǔ)償流,。

補(bǔ)償流形成與風(fēng)海流,，密度流緊密聯(lián)系?？煞?垂直補(bǔ)償流主要發(fā)生在沿岸地區(qū),，在海岸附近，海水受風(fēng)力作用發(fā)生運(yùn)動,，受離岸風(fēng)或迎岸風(fēng)的影響,。

受離岸風(fēng)影響 由于離岸風(fēng)吹送，表層海水離岸而去,，導(dǎo)致鄰近海區(qū)海水流速來補(bǔ)償海水缺失,，下層海水也上升到海面，來補(bǔ)償流去的海水,，形成上升流（低緯信風(fēng)帶大陸兩岸）寒流,。

當(dāng)表層海水遇到海岸或島嶼阻擋時，海水聚集在水平方向上發(fā)生分流,，在垂直方向上產(chǎn)生下降流,。影響：上升流能把底層的營養(yǎng)鹽類物質(zhì)帶到表層，使浮游生物大量生長,，為魚類提供餌料,，因此，上升流海區(qū)往往形成重要的漁場，比如秘魯漁場得益于秘魯寒流（上升補(bǔ)償流）,。洋流的形成除了受上面這些因素影響外,，還受到陸地形狀和地轉(zhuǎn)偏向力影響，陸地形狀和地轉(zhuǎn)偏向力會迫使洋流在運(yùn)動過程中,，洋流的流動方向發(fā)生改變,。洋流形成是受多種因素綜合作用的結(jié)果，這使洋流的分布很復(fù)雜,，但也是有一定規(guī)律的,。

4. 海洋水體運(yùn)動的主要動力是

當(dāng)然會了！海水的流動就是我們通常說的潮流,。在月球和太陽引力作用下形成的海水周期性漲落,。在白天的稱潮，夜間的稱汐,，總稱“潮汐”,。一般每日漲落兩次，也有漲落一次的,。

外海潮波沿江河上溯,，又使得江河下游發(fā)生潮汐。由于夏歷是以月相變化為依據(jù),，其有一大作用是可以反映潮汐,，潮汐現(xiàn)象是月亮起主導(dǎo)作用，以月相變化為依據(jù)的夏歷是古時指導(dǎo)海事活動指南,。

月球?qū)Φ厍蚝Ｋ形?，地球表面各點(diǎn)離月球的遠(yuǎn)近不同，正對月球的地方受引力大,，海水向外膨脹,；而背對月球的地方海水受引力小，離心力變大,，海水在離心力作用下,，向背對月球的地方膨脹，也會出現(xiàn)漲潮,。

5. 海洋運(yùn)動形式

1,、鯊魚

鯊魚平時向前移動時是以優(yōu)雅的S形擺動全身,，其中以尾部擺動的弧度最大,。流經(jīng)胸鰭的水流便自然產(chǎn)生上升力量，保持身體不下沉,。但是鯊魚在高速行動下,，身體則幾乎不動，只有尾部擺動。在發(fā)動攻擊或恐嚇時會特別將背拱起,、胸鰭朝下,。

2、蝦

蝦是游泳的能手,，能用腿做長距離游泳,，它游泳時那些游泳足像木槳一樣頻頻整齊地向后劃水，身體就徐徐向前驅(qū)動了,。受驚嚇時,，它的腹部敏捷地屈伸，尾部向下前方劃水,，能連續(xù)向后躍動,，速度十分快捷。也有的蝦不善于游泳,，大龍蝦多數(shù)時間在海底的沙石上爬行,。

3、比目魚

比目魚的絕大多數(shù)是生活在海洋中的,，但是也有一些種類能夠生活在淡水中,。歐洲比目魚經(jīng)常從海洋遷徙到河流捕食，在夏天可以沿著河流上溯到65千米處的內(nèi)陸,，當(dāng)秋天到來時,，它們會返回海洋產(chǎn)卵。

4,、海龜

海龜,，在龜類“家族”中堪稱最大的，厚厚的背甲長達(dá)一米以上,，體重可達(dá)150－180公斤,。它在海里游行時，主要是靠前面兩只腳同時劃動,，就像是船上的兩只槳,，借助水的力量一起一伏往前行。海龜主要吃海藻等植物性食物,，有時也吃魚,、蝦一類的動物性食物。

5,、海膽

海膽大多生活于海底,，喜歡棲息在海藻豐富的潮間帶以下的海區(qū)礁林間或石縫中，以及堅(jiān)硬沙泥質(zhì)淺海地帶,，具有避光和晝伏夜出的特性,。

6. 海洋動力要素

洋流又稱海流，海洋中除了由引潮力引起的潮汐運(yùn)動外，海水沿一定途徑的大規(guī)模流動,。

引起海流運(yùn)動的因素可以是風(fēng),，也可以是熱鹽效應(yīng)造成的海水密度分布的不均勻性。

前者表現(xiàn)為作用于海面的風(fēng)應(yīng)力,，后者表現(xiàn)為海水中的水平氣壓強(qiáng)梯度力,。

加上地轉(zhuǎn)偏向力的作用，便造成海水既有水平流動,，又有垂直流動,。

其中盛行風(fēng)是風(fēng)海流的主要動力。由于海岸和海底的阻擋和摩擦作用,，海流在近海岸和接近海底處的表現(xiàn),，和在開闊海洋上有很大的差別。

洋流是地球表面熱環(huán)境的主要調(diào)節(jié)者,。洋流可以分為暖流和寒流,。若洋流的水溫比到達(dá)海區(qū)的水溫高，則稱為暖流,；若洋流的水溫比到達(dá)海區(qū)的水溫低,，則稱為寒流。

一般由低緯度流向高緯度的洋流為暖流,，由高緯度流向低緯度的洋流為寒流,。

海輪順洋流航行可以節(jié)約燃料，加快速度,。

暖寒流相遇,，往往形成海霧，對海上航行不利,。此外,，洋流從北極地區(qū)攜帶冰山南下，給海上航運(yùn)造成較大威脅,。洋流又叫海流,，是指大洋表層海水常年大規(guī)模的沿一定方向進(jìn)行的較為穩(wěn)定的流動。

洋流是地球表面熱環(huán)境的主要調(diào)節(jié)者,，巨大的洋流系統(tǒng)促進(jìn)了地球高低緯度地區(qū)的能量交換,。

洋流與所經(jīng)流經(jīng)區(qū)域之間，也通過能力交換改變其環(huán)境特征,。

7. 海洋運(yùn)動的尺度

海洋環(huán)流是研究風(fēng)引起的海流和密度分布不均勻所產(chǎn)生的密度流,、大洋環(huán)流中流旋的生成和分布、大洋環(huán)流西向強(qiáng)化,、海流的彎曲和變異,、近赤道地區(qū)的流系結(jié)構(gòu)、南極繞極流,，大洋熱鹽環(huán)流,，深海環(huán)流和與主躍層的關(guān)系，海水的輻散和輻合運(yùn)動與升降流及朗繆爾環(huán)流等的關(guān)系,，中尺度渦及其能量轉(zhuǎn)換,，冰漂流等特殊的流動現(xiàn)象，海洋對風(fēng)應(yīng)力等的反應(yīng),，以及近岸海區(qū)的環(huán)流等等,。

8. 海洋動力作用

潮汐是海水受太陽、月亮的引力作用而形成的,。

1,、潮汐現(xiàn)象是指海水在天體(主要是月球和太陽)引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動，習(xí)慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐,，而海水在水平方向的流動稱為潮流,。2、潮汐是所有海洋現(xiàn)象中較先引起人們注意的海水運(yùn)動現(xiàn)象,。它與人類的關(guān)系非常密切,。海港工程，航運(yùn)交通,，軍事活動,，漁、鹽,、水產(chǎn)業(yè),，近海環(huán)境研究與污染治理，都與潮汐現(xiàn)象密切相關(guān),。尤其是,，永不休止的海面鉛直漲落運(yùn)動蘊(yùn)藏著極為巨大的能量，這一能量的開發(fā)利用也引起人們的興趣,。

3,、由于地球、月球在不斷運(yùn)動,，地球,、月球與太陽的相對位置在發(fā)生周期性變化，因此引潮力也在周期性變化,，這就使潮汐現(xiàn)象周期性地發(fā)生,。一日之內(nèi)，地球上除南北兩極及個別地區(qū)外,，各處的潮汐均有兩次漲落,，每次周期12小時25分,，一日兩次，共24小時50分,，所以潮汐漲落的時間每天都要推后50分鐘,。在地球、太陽和月球這三個天體中,，太陽是太陽系中距地球最大的天體,，月球是距地球最近的天體。所以太陽和月球產(chǎn)生的引力對地球影響較大,。

潮汐現(xiàn)象是月亮起主導(dǎo)作用,，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高，海水出現(xiàn)升降,、漲落與進(jìn)退,，由此出現(xiàn)潮汐。