本
文
摘
要
我觉得“海潮很高”这个说法似乎欠考虑，更准确的表达应该叫“潮汐落差很大”吧。
芬迪湾的潮汐落差和开口方向以及洋流都没什么关系。
造成潮汐落差很大的是“潮汐共振”（tidal resonance）。
“共振”想必题主应该知道吧：物体在某一个频率下振动，其振幅要比其它频率的大。据说从前有一队法国士兵齐步走过一座桥，整齐的步伐产生的振动频率，正好对应上了桥梁的固有频率，产生了较大的振幅，结果把桥给振塌了。而“潮汐共振”说的就是潮汐在某个水域（一般是海湾）里，正好激发了海洋的共振，导致潮汐波的振幅加大。
虽然在地图上轻易看不出来，但形成这种“潮汐共振”的效果，还真是和芬迪湾本身的地理形状有关系。
首先我们了解一下潮汐的频率。因为月球的影响，地球上会形成潮汐。潮汐是有规律的。通俗地说，月球会把地球上面向月球的海水“吸”起来。而根据地球和月球的质量比例，地-月系统的中心并非地心，而是稍微偏向月亮一点，因此在月球“吸”起一部分海水的同时，地球背后的海水也会被离心力给“抛”起来一点。因此，在面向月球和背向月球的两面，都会形成涨潮。（太阳的位置会决定大潮或小潮，这里且按下不表）
比如下图中的A点，现在正处于涨潮阶段：
然后随着地球自转，A点逐渐地移动到了低潮的位置：
这之后，A继续跟着地球自转而移动，来到了地球另一面的涨潮位，再次涨潮：
这整个过程里，A转了地球半圈，也就是半天（12小时）的时间。当然了，这只为了通俗解释的模型。真实情况中，月球不会停着不动，它也是要围着地球转的。因此，现实中A从一个 *** 位到下一个 *** 位的时间是12小时30分钟左右。也就是说，每隔12小时30分钟左右，A点会迎来一次涨潮。这种潮汐模式叫“半日潮”（semi-diurnal tide），世界上很多地方都是这样的模式，包括芬迪湾。
（“全日潮”等其它模式这里就不说了）
了解了潮汐的频率，我们就来具体地分析一下芬迪湾。
芬迪湾位于北美大陆的东海岸。那是一个由大陆地壳过渡到海洋地壳的区域，在靠近陆地的海洋下面，是“大陆架”（continental shelf）。在大陆架的上方，海水比较浅。
海水的深浅会影响到海洋里的长波浪的推进速度：深度越深，推进速度越大；深度越浅，推进速度越小。大致的速度可以用这个公式去计算：
s = (g · d) ^ (1/2)
这其中，s是推进速度，g是重力加速度，d是深度。这个公式其实并非很精确，但用于估算还是够了。
再看芬迪湾（图中的Bay of Fundy）：
它的平均水深大约是90米，g取9.8米/秒^2，那么潮水在芬迪湾里的推进速度大概就是：
s = (90 * 9.8) ^ (1/2) ≈ 29 米/秒 ≈ 104 千米/小时
然后我们仔细看看芬迪湾的形状：
这个海湾细长细长的。从湾口的大陆架边缘到海湾的最内侧，长度大约是300千米（根据不同的算法，也有数据显示是280千米，不过不要紧，我们只是估算）。
海湾长度300千米，海浪推进速度104千米/小时，那么海浪从湾口到碰上内侧的陆地需要的时间差不多就是3个小时。而3个小时，与1/4个半日潮周期（3.125小时）相差无几。
这会产生什么效果呢？就像那句歌词说的：一波还未平息，一波又来侵袭...
比如你端一盆水，从左向右一摇，就会发起一次振荡。波浪会从左向右晃过整个水盆，撞到水盆的右端，然后反弹回去，由右向左再次划过水盆。
在海洋里也一样。芬迪湾就相当于一个大水盆，而潮汐的作用以及地转偏向力都会在芬迪湾里激起振荡。根据前面所算的速度以及芬迪湾的大小，这个振荡的周期差不多就是6小时，即1/2个半日潮周期。这样一来，“潮汐共振”就形成了。
比如，在时间点A，大西洋的涨潮达到顶峰，准备开始衰退。最后一波潮水从大西洋涌进了芬迪湾里面。
到了大约3小时后的时间点B，大西洋上的海水正在退落，而芬迪湾里的潮水抵达了海湾的最顶端，开始反弹向大西洋。
6小时过去了，到了时间点C，芬迪湾的海水回到了海湾的湾口附近。而这时候，新一轮的涨潮即将拉开序幕。大西洋上刚刚开始上涨的新一轮潮水，又把芬迪湾的湾口出的海水给顶了回去，它们相互叠加在一起，激发了共振，增加了潮汐波的振幅，也就是说潮汐落差变大了。
如此周而复始，芬迪湾中的潮汐落差就变得很大。并且，芬迪湾的深度是从湾口到顶端急速递减的。由于芬迪湾形状狭窄，海水中蕴含的能量没法发散出去，因此水越浅，浪就越高，这也在一定程度上增加了海湾里的潮汐落差。
这就是为什么，正常的海域，潮汐落差在1米左右，而在芬迪湾，潮汐落差可以达到十多米。
山中杂说 (ShanYeTalking)
