江南好，風景舊曾諳。日出江花紅勝火，春來江水綠如藍。能不憶江南？

　　江南憶，最憶是杭州。山寺月中尋桂子，郡亭枕上看潮頭。何日更重游？

　　江南憶，其次憶吳宮。吳酒一杯春竹葉，吳娃雙舞醉芙蓉。早晚復相逢？

　　這篇“憶江南”，是詩人白居易（772—846年）抒發(fā)對江南憶戀之情的名作。早在青年時期，白居易就曾漫游江南，行旅蘇杭；
中年又曾先后于822年任杭州刺史，825年任蘇州刺史。江南，特別是蘇杭二州的秀麗風景，給他留下了美好的回憶。回洛陽后曾作多首詩詞敍蘇杭勝事，此詞系開成三年（838年）他67歲時所作。

　　我們著重來看此詞中段。偌大一個杭州，可憶的美景當然很多，而按此詞牌結(jié)構(gòu)，只能納入兩句，這就要選擇最有代表性、感受最深的景物。月中桂子和浙江涌潮，便是白居易所選最有代表性、最美的回憶。錢塘江（又名浙江、之江、羅剎江）流至海門入東海，錢塘江大潮洶涌澎湃，猶如直立的水墻，排山倒海而來，怒潮滾滾，勢不可當；
潮頭如萬馬奔騰，山飛云走，撼人心目。所以詩人任杭州刺史時，躺在郡衙建造的亭子上，就能觀賞那卷云擁雪的壯麗景色。“郡亭枕上看潮頭”，其形體當然是靜的，但其內(nèi)心世界是否也是靜的呢？白居易另有一首七絕“觀潮”，可以說明其觀潮時的內(nèi)心活動：

　　早潮才落晚潮來，一月周流六十回。

　　不獨光陰朝復暮，杭州老去被潮催。

　　這里顯然己蘊含著人生有限、而宇宙無窮的哲理，很值得人們深思。

　　蘇軾（1037—1101年）在杭州任通判時，于宋神宗熙寧六年（1073年）寫了五首錢塘看潮七絕“八月十五日看潮五絕”：

　　定知玉兔十分圓，己作霜風九月寒。

　　寄語重門休上鑰，夜潮留向月中看。

　　萬人鼓噪懾吳濃，猶似浮江老阿童。

　　欲識潮頭高幾許？越山渾在浪花中。

　　江邊身世兩悠悠，久與滄波共白頭。

　　造物亦知人易老，故教江水向西流。

　　吳兒生長狎濤淵，重利輕生不自憐。

　　東海若知明主意，應教斥鹵變桑田。

　　江神河伯兩醯鳮，海若東來氣似霓。

　　安得夫差水犀手，三千孩駕射潮低。

　　第一首只是做出看潮的打算，是一組詩的開頭。第二首描述所看到潮的實景。第三至第五首，均是抒發(fā)看潮后興起的感想、感慨、議論。我們著重來看第二首，其前兩句“萬人鼓噪懾吳儂，猶似浮江老阿童”連用了二個比喻，描繪潮來時的威勢。怒潮掀天揭地呼嘯而來，潮頭奔涌，聲響洪大，有如萬人鼓噪，使弄潮和觀潮的吳濃（吳人稱我為濃），無不為之震懾。這里暗用了春秋時代吳越戰(zhàn)爭中的一個故事。魯袞公十七年（公元前478年），越國軍隊在深夜中進攻吳軍的中軍，就在戰(zhàn)鼓聲中，萬軍呼喊前進，使吳軍主力于震驚之余，一敗途地。詩人借用越軍在此戰(zhàn)役中迅猛攻堅的聲威，非常形象地比喻奔嘯的潮頭。第二句又用了另一個威勢壯猛的比喻，說是怒潮之來，有如當年王阿童（阿童是西晉名將王浚的小名。唐代詩人劉禹錫《西塞山懷古》詩中曾寫：“王浚樓船下益州，金陵王氣黯然收”）統(tǒng)率長江上游的水軍，浮江東下，樓船千里，一舉攻古吳都建業(yè)（今江蘇南京）。這兩個句都是實景虛寫，借用典故比喻，寫出了潮勢之大。第三四句，則是實景實寫，夸飾描述潮頭之高。先以“欲識潮頭高幾許？”故作設問，以引出“越山渾在浪花中”的回答：這潮頭究竟有多高呢？越山竟好似浮在浪花中間了。越山近指吳山和鳳凰山，遠指龕山和赭山，龕山、赭山在蕭山境內(nèi)對峙，形成海門。現(xiàn)在看來，海門在蒼茫浩瀚的潮水中，潮頭似卷越山而去，白浪滔天，怒潮似箭。這時詩的境界，也仿佛圖畫一樣展現(xiàn)在人們眼前了。

　　實際上，眾多唐宋詩人墨客，還留下不少精彩的詩句，描述過錢塘江大潮的雄偉壯觀。如宋之問“靈隱寺”

　　樓觀滄海日，門對浙江潮。

　　蘇軾“催試官考較戲作”

　　八月十八潮，壯觀天下無。

　　劉長卿“送陶十赴杭州攝篆”

　　浙中山色千萬狀，門外潮聲朝暮時。

　　陳師道（1053—1102）“觀潮二首”

　　—年壯觀盡令朝，晚日沉浮急浪中。

　　李廓“憶錢塘”

　　—千里色中秋月，十萬軍聲半夜潮。

　　張輿“江潮”

　　羅剎江頭八月潮，吞山挾海勢雄豪。

　　劉禹錫（772一842年）“浪淘沙.八月濤聲”

　　八月濤聲吼地來，頭高數(shù)丈觸山回。

　　這些詩句都生動、集中地表現(xiàn)了雄奇壯闊、聲勢浩大、千姿百態(tài)的錢塘潮景觀。

　　我國有18000多千米的海岸線，海域面積470多萬平方千米，南部沿海平均潮差4—5米的地區(qū)比比皆是，以錢塘江口的潮差最大。夏季去北戴河旅游時，許多人去過山海關(guān)附近的孟姜女廟。在孟姜女廟堂的門口，有一幅不大容易念下來的對聯(lián)：

　　海水朝朝朝朝朝朝朝落

　　浮云長長長長長長長消

　　這正是關(guān)于描述潮汐與白云的流體運動現(xiàn)象的一幅對聯(lián)，可以念為：

　　海水朝（cháo）、朝（zhāo）朝（zhāo）朝（cháo）、朝（zhāo）朝（cháo）朝（zhāo）落；

浮云長（zhăng）、長（cháng）長（cháng）長（zhăng）、長（cháng）長（zhăng）

　　長（cháng）消。

　　這里，朝（cháo）與潮通用。

　　潮汐及其產(chǎn)生原因

　　那么什么是海洋潮汐？為什么錢塘江的潮汐如此雄偉壯觀呢？

　　從流體力學看，海洋潮汐是海水受引潮力作用，而產(chǎn)生的海洋水體的長周期波動現(xiàn)象，它在鉛直方向表現(xiàn)為潮位升降，在水平方向表現(xiàn)為潮流漲落。古人將早晨海水上漲稱為潮，黃昏上漲稱為汐，故合稱為潮汐，或稱海潮（古代濤與潮通用）。月球、太陽或其他天體對地球上單位質(zhì)量物體的引力，與對地心單位質(zhì)量物體的引力之差稱為引潮力。太陽因離地球遠，其引潮力只有月球的46％ 。農(nóng)歷每月的朔（初一）和望（十五或十六），月球、太陽和地球的位置大致處于一條直線上。此時月球和太陽的引潮力的方向相同，所引起的潮汐相互增強，使潮差出現(xiàn)極大值。這種極大值每半個朔望月（14.7653天）出現(xiàn)一次，稱為大潮。農(nóng)歷每月上弦（初八或初九）、下弦（廿二或廿三）時，月球和太陽的引潮力方向接近正交，互相削弱情況最顯著，故潮差達極小值，稱為小潮。

　　古人對潮汐的認識，可追溯到漢代王充（27一97年）在《論衡》中所說“濤之起也，隨月盛衰，大小滿損不齊同”，它科學地說明了潮汐對月球的依賴關(guān)系。宋代余靖（1000一1064年）指出潮汐是—種“彼竭此盈，往來不絕”的波動現(xiàn)象。西方到17世紀，才由牛頓（1643一1727年）根據(jù)其提出的萬有引力定律，用引潮力說明潮汐的原因，并為大家所接受。之后，D.伯努利1700—1782年）和P.S.拉普拉斯（1749一1827年）分別建立了潮汐的靜力學和動力學基本理論。到19世紀60年代末，才形成潮汐分析和預報的方法，并得到應用。

　　發(fā)生在杭州灣錢塘江口的潮水暴漲現(xiàn)象，被稱為錢塘江涌潮。我國沿海的潮波主要是由太平洋傳入的，浙江沿岸、杭州灣一帶正當其沖，加上杭州灣連接錢塘江口呈漏斗形狀（見杭州灣喇叭口形勢圖），水域變淺變狹，單位體積海水的勢能增大，致使潮差在海寧可高達8.93米。潮波在這里又與河水相遇，波面受到較大的阻力，使潮波波峰的前沿出現(xiàn)破碎現(xiàn)象；
又遇水下沙埧，迫使涌潮分為“東湖”和“南湖”兩支，繼續(xù)向河口推進，并在大尖山和海寧之間發(fā)生潮波的折射、反射和交匯，有時能激起十余米高的水柱。破碎的的潮峰呈滾滾白浪，高度1一2米，并以4一6米/秒的速度傳播。大潮帶來的海水，一秒鐘內(nèi)常可達數(shù)萬噸，所產(chǎn)生的力量也是驚人的。1953年8月的一次大潮，竟將海寧鎮(zhèn)海塔附近高出海面七八米的石塘上，一座1500多千克重的“鎮(zhèn)海鐵�！�，沖出十幾米之外。因為每年農(nóng)歷八月十八日，恰逢臨近秋分的大潮，又正值雨季，平均海面升高，若再遇強勁東風或東南風，則風助潮勢，涌潮的景象更加壯觀，詩人描述的吞山挾海、濤聲吼地、雄奇壯闊、千姿百態(tài)的錢塘潮景觀就出現(xiàn)了。所以現(xiàn)在每年農(nóng)歷八月十八日，已被海寧定為觀潮節(jié)，它吸引著海內(nèi)外游客前去觀賞。

　　在流體力學中，把涌潮看作是逆水流傳播的水躍。所謂水躍是指海水自由表面，從一個高度在很短的距離內(nèi)躍升到較大的高度。可用弗勞德數(shù)Fr＝ν/ 來描述涌潮是否出現(xiàn)，

　　式中ν是水流速度，g是重力加速度，h是水深， 是潮波的傳播速度。當Fr略大于1時，出現(xiàn)弱涌潮波；
當Fr遠大于1時，出現(xiàn)強涌潮波。對具體河ȁ來說，潮差大并有平緩、寬闊漏斗形狀的河口是發(fā)生涌潮的基本條件，錢塘江Ǔ正具備了這二個條件。世界上至少有15處以上的涌潮，如南美州的亞馬遜河Ƿ，涌潮可高達5米，流速約6米/秒；
法國的塞納河口，涌潮高達4—6米。

　　世界上最大潮差在加拿大的芬迪灣，為19.6米。我國沿海的平均潮差在1—4.5米之間，最大潮差就在錢塘江口，為8.93米。

　　潮汐的開發(fā)利用

　　潮汐的升降、漲落與人們的生活和生產(chǎn)活動密切相關(guān)。艦船的進、出港與航行，沿海地區(qū)的漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、鹽業(yè)，港口建沒，環(huán)境保護等，都必須考慮潮汐的變化規(guī)律。

　　海流、潮汐和波浪是海水運動的主要方式，利用潮汐發(fā)電是能源開發(fā)的—個重要方向。全世界潮汐能可開發(fā)的總客容量約10—11億千瓦，如能充分利用，年發(fā)電量可達12400億度。我國海岸線長達1.8萬多公里，島嶼岸線長1.4萬多公里，且港灣交錯，蘊藏著極其豐富的海洋潮汐能源。據(jù)1985年普查，我國的潮汐能可開發(fā)的總?cè)萘考s2158萬千瓦，年發(fā)電量可達619億度。

　　利用海潮漲落形成的潮汐能發(fā)電的水電站，稱為潮汐電站。潮汐電站—般在地形和地質(zhì)優(yōu)良的海灣入口處建堤壩、廠房和水閘，與海隔開形成水庫，利用漲落潮時庫內(nèi)水位與海水之間的水位差，引至廠房內(nèi)的水輪發(fā)電機組發(fā)電。

　　潮汐電站有許多優(yōu)點：

　�。╨）是可再生能源。潮汐周而復始，可經(jīng)久不息地利用。

　�。�2）雖有周期性間隙，但具有準確規(guī)律可預報，能有計劃地納入電網(wǎng)運行。

　�。�3）是清潔能源。無廢棄物的污染問題。

　�。�4）沒有淹沒損失、移民等問題。

　�。�5）—般離用電中心近，不必遠距離送電。

　�。�6）水庫內(nèi)可發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖、圍墾和旅游。

　　在全球化時代的令天，資源和能源的效率將是市場經(jīng)濟持續(xù)成功發(fā)展的重要標志。由于潮汐電站有以上優(yōu)點，世界上經(jīng)濟較發(fā)達的沿海國家，都很重視潮汐能的開發(fā)利用。

　　目前潮汐電站尚處于試驗探索階段，以法國起步最早，成效最大。法國在圣瑪珞1966年建成的“朗斯”潮汐電站，年發(fā)電量達54400萬度。加拿大在芬迪灣1983年投入運行的“安納”潮汐電站，年發(fā)電量5000萬度。

　　我國從20世紀60年代起，在山東、江蘇、浙江、福建、廣東等省已修建10多座小型潮汐電站，為沿海農(nóng)村、漁場提供電能。浙江省溫嶺的江夏潮汐電站，是世界已建成的較大雙向潮汐電站之一，這里最大潮差8.93米，平均潮差5.08米，電站功率3200千瓦，1989年發(fā)電量620萬度。福建平潭幸福洋潮汐電站，最大潮差7.16米，平均潮差4.54米，年發(fā)電量達315萬度。曾有人估計，著名的錢塘江大潮，如用來發(fā)電，其發(fā)電能力幾乎等于三峽水電站的50﹪ 。

　　我們有理由相信，在強調(diào)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略和科學發(fā)展觀的今天，我國沿海潮汐能的開發(fā)利用必將會受到重視，—定會使古代詩人筆下描述的潮汐，為社會主義現(xiàn)代化建設提供更多的電能。

　　關(guān)鍵詞：潮汐，錢塘潮，可再生能源，清潔能源

　　（本文原刊登于《自然雜志》2005年27卷5期，作者授權(quán)天益發(fā)布）

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