月球、太阳和地球之间的相互引力导致了潮汐高度的规律性上升和下降。月球或太阳对一个水分子施加的引力可以通过下式来计算：
式中 f——引力；
K——万有引力常数；
M——月球或太阳的质量；
m——一个水分子的质量；
d——水分子与月球/太阳之间的距离。
图3.5 水从潮汐池流入大海
图3.6 拉朗斯潮汐发电站 （在法国布列塔尼兰斯河河口的潮汐电站大坝上拍摄，图片经知识共享署名许可2.5（Creative Commons Attribution 2.5 License）授权。已获许可）
由于月球与地球之间的距离较小，月球产生的潮汐力是太阳的2.17倍[8]。因此，潮汐在月球围绕地球旋转时紧随月球，沿着直接对准月球的轴线凸起。当太阳和月球在一条线上时，无论是在同一侧或是另一侧拉动，它们的引力叠加作用在一起，导致了较高的“大潮”出现[6]。当月球和太阳相互位于90°角时，它们的引力将水拉向不同的方向，造成凸起，以消除彼此的影响。这样一来，就在涨潮和落潮之间形成了一个较小的差异，也就是所谓的“小潮”[6]。大潮和小潮的概念如图3.7所示。(www.xing528.com)
图3.7 太阳与月球在潮汐范围内的引力效应
两个大潮或小潮的周期为14天左右，也就是月球周期的一半。一个大潮的范围通常是小潮的两倍左右，而较长的周期则会施加较小的扰动[6]。
在开阔的海洋区域，海浪的波动幅值非常小，典型的潮差约为50cm。不过，当潮水到达海岸或大陆架时，其高度可以剧烈地增长，将大量的海水带入狭窄的海湾以及海岸沿线的河口。在某些地方，由于复杂的共振效应，潮汐流可以高达10m以上。这种效应的著名例子有：世界上最大的潮汐地加拿大芬迪湾以及英国的塞文河口[6]。在这些地区，一日之内会出现两次涨潮，也就是所谓的半日潮，它的潮汐周期约为12h 25min，如图3.8所示[9]。这种日常变化为准正弦波形式。
图3.8 一周内的潮汐变化
潮汐波也可以通过沿海和大陆架边缘之间的反射以及漏斗效应得到加强（因为海岸线随着潮汐隆起逐步缩小成狭窄的河口状），如图3.9所示[8]。
此外，潮汐也可以是全日潮（潮汐每日一次，周期为24h 50min），或者是混合型的（潮汐周期在全日潮和半日潮之间）。
图3.9 河口入口处的漏斗效应
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