潮水是對海洋影響最大的力量。海裏的每一件小物體,不管身處在大海的哪個角落,都逃不過太陽引力與月亮引力的影響。當然,陸地上的碎石塵土也是一樣。不過,碎石塵土的移動異常輕微,而海水一漲一退可以相差很多尺。太陽係的其他行星和太空遠處的星球,對地球有也有引力,但力量很小,對潮水的影響根本微不足道。

太陽和月亮都可以使地球表麵的潮水上漲,但月亮距地球近得多,是造成潮水漲退的強力因素。住在海邊的人都知道,潮水漲退通常相隔六小時,而且**的時間要比上一天約遲五十分鍾,與每天月出時間的改變完全相符。

潮水的高低,也隨月亮繞地球轉動的周期而改變。每月朔望,潮水高得多。這種最高的**稱為“大潮”,發生的時候,太陽、月亮和地球成一直線;因此,太陽和月亮對地球的引力合而為一。月亮在上弦或下弦時,同太陽和地球構成三角形的三個頂點,太陽引力與月亮引力相消,潮水較低,稱為“小潮”。

海岸地形對當地潮水的情況常有重大影響。加拿大北部哥倫比亞角,也就是皮列海軍上將到北極探險的出發地點,潮水平均上漲隻四英寸。但新蘇格蘭與新布侖茲維克間芬第灣頭的明納斯海盆上,潮水最大時,上升的高度比低潮時高出五十三英尺半,是世界上最大的潮差。明納斯海盆的漏鬥形狀,使潮水湧集在芬第灣頭的峽端。每次潮水漲退,進出芬第灣的海水大約有一千億噸。

潮水的漲退並不簡單。我們不要忘記,海洋下麵有很多巨大的海盆,輪廓各不相同,視環抱的陸地與凹凸不平的海底而定。海盆的形狀能夠加強或減弱潮水漲退的幅度。

長久以來,大溪地潮水的漲退,一直使海員與科學家大惑不解。**發生於每日正午及半夜,低潮出現於清晨六時與晚上六時,與月亮的升落並不一致。因此有人也許會認為,月亮照不到大溪地,那裏的海水隻跟著太陽變。

這種情形當然另有解釋。原來大溪地恰好位於一個海盆的中心點上,海盆中海水受到月亮的引力時,就像平盤中的水一樣來回動**。如果把平盤的一邊緩緩翹上或側下,就會發現盤中央的水差不多保持同樣的高度,盤邊的水起落卻很大。這樣盤中的水好像翹翹板一般,以某一點為中心,此端上升彼端下落。就潮水而言,大溪地位於翹翹板的中心點附近。所以,隻有太陽的引力能對海上發生作用,潮水的漲退,與太陽的升落步調一致。

潮水與航海的關係最重要。在茫茫大海上,當然覺不到潮水漲退,但是,輪船接近岸邊的時候,情形就完全不同了。很多港口中,大量海水因潮水的影響而移動,造成強力的海流。如果潮流太強,連最大的輪船也要等到最適當的時間,才能進出港口。所以,有些巨輪駛往或離開紐約市時,常在水上漂浮等候一段時間。紐約港口外有奈洛斯海峽作為屏障,而且多數碼頭都建在深入哈德遜河距離港口甚遠的地方,但是最大的貨船要等水勢緩慢時才敢移動,以免受到潮流的衝擊撞向碼頭。

有些很大的海灣,因為進口狹窄,潮流異常洶湧,不在水勢緩慢的時候,根本就無法航行。例如格陵蘭的桑德斯特羅峽灣,表麵看來平靜可愛,但狹窄的進口當中,有個小島,叫做西繆塔克,愛斯基摩語的意思是塞子或瓶塞。事實上這個峽灣像個大瓶子,裝滿水後又會把水倒出,酌情繆塔克島像個塞不住瓶口的軟木塞。潮水湧進湧出,猶如洶湧的河流。峽灣裏大量的海水每天都要吞吐兩次。以前,愛斯基摩人的皮製輕舟,每天隻有兩次各約半小時的時間,可穿過峽灣的湍急海流。現在,即使駕駛馬力很大的汽艇也要特別謹慎,否則遇到時速八到十英裏的海流,就會失去控製,被水衝走。

世界上其他地區也有同樣情況,而且不一定在峽灣裏出現。澳洲北部的水域中,不斷增長的珊瑚礁造成很多水道,洶湧的潮水穿過這些水道,時速高達十英裏。總之,在任何狹窄的水道中航行時,如果遇上海潮和大風,就可能發生危險。大家熟知的例子,是蘇格蘭與奧克尼群島之間的潘蘭灣。從北海方麵湧進與湧出潘蘭灣的海流,極端危險,船長通常都寧願向北繞道航行。退潮時如刮起強烈西北風,情況最壞,海上會出現排山倒海的巨浪,蘇格蘭人稱為“斯維爾基”。許多海員在這裏喪生。從北歐海盜的時候起,海員一直視潘蘭灣為畏途。有會開玩笑說遇溺海員的鬼魂,常在冬天黑夜裏出現,向經過那裏的海員大聲叫喚。現在,即使在現代化輪船上工作的海員,在經過潘蘭灣時,雖然海峽中燈火通明,像都市中的通衢大道一樣,而且船上的引擎很有規律地不斷發出強大的震動聲音,他們還是提心吊膽,一定要過了潘蘭灣才能安心。

航海指南都詳細列出有關潮水漲退的警告。這是世界各地船長使用的航海寶書。例如《阿拉斯加航海指南》說,在阿留申群島海麵,潮水會造成最大的危險。在阿拉斯加也會出現一種叫做“漲潮激浪”的現象。阿拉斯加的漲潮激浪匯集於半島南部海岸科克灣中的杜那根海灣。科克灣以英國探險家科克船長(一七二八至一七七九年)命名。灣內的潮水特別高,時常比低潮水位高出三十英尺,科克船長在**時進入杜那根海灣,後來發現他的船擱淺了,周圍都是淤泥,過了六個小時才能把船開出。

漲潮激浪是在特殊情況中產生的異象。世界上好幾個地方都可見。那裏的海灣一定是很淺的河口或峽灣,入口處有些障礙物足以阻延潮水流動。如果有適當方向的強風使潮水的漲速超出流過障礙物的流速,到潮水漲到足以越過障礙物時,潮水就在障礙物上方衝過,湧進峽灣,前鋒又陡又高,有如銅牆鐵壁。除阿拉斯加外,世界上還有幾個地方會出現漲潮激浪。例如,英國的塞汶河與特林特河、芬第灣,美國的加裏福尼亞灣、亞馬遜河,我國的錢塘江等。亞馬遜河和錢塘江漲潮激浪之大,冠於世界,浪峰高達十五到二十五英尺,以萬馬奔騰之勢向上遊衝去,大潮來時時速十到十五英裏。

許多人在阿拉斯加的杜那根海灣,目睹漲潮激浪的推進情況。在潮水來臨前二十分鍾,已聽到怒濤激**的聲音,像雷霆一樣,一步一步地逼進。當地居民早已見慣,不覺驚奇。他們在杜那根漲潮激浪到達前,把所有小艇拖到沙灘上的安全地點。

利用潮水的龐大力量充作能源,早已吸引富有創造才能的人。過去幾百年,英格蘭、威爾士、荷蘭及新阿線斯特丹(現在的紐約)都有潮水磨坊。目前,法國在布列丹尼的蘭斯河上,設有一個規模很大的潮汐發電站,年產電力五億千瓦小時。這裏的潮水高達四十英尺。雙向的渦輪機,在潮水進入和流出蘭斯河水道時,都能利用海流的動力發電。

有些國家在海岸裝置潮水推動的馬達。在英國有一些,但馬力不大,不足供應整個城市的照明或一家大工廠所需的電力。最通用的潮水馬達,利用浮體沿長杆滑上滑下,使機器保持轉動。漲潮時浮體升起,退潮時浮體降落。不論升起或降落,都能發出動力。另一種裝置需要建造一個蓄水池,前麵有入口可讓潮水流人。潮漲時推著機輪朝某一方向轉動,潮退時又朝另一方向轉動。為了將來的需要,俄羅斯目前在北極海接近挪威邊境的基斯拉雅灣,設置了一個試驗性的潮汐發電站。

工業國家對能源的需要不斷增加,相信不久之後,很多地方的人,都要借重潮水的力量,使城市大放光明,使工業保持生產。