漩渦為什麼會在海的正中央形成？
― 兩片海「高度差」，造出了如河流般的水流
大海看起來是平的。然而在狹窄的海峽裡，海水卻轟隆隆地流動，一個個漩渦不斷生成又消失。其實，海峽左右兩邊漲潮的時刻是有落差的。這個落差造成海面高度的差異，在海裡形成了一條「河」。
從橋上俯瞰狹窄的海峽。大海應該是一望無際的平坦水面。
然而，橋下的水面卻拉出白色的條紋奔流著。旁邊還張開一個像研磨缽般的凹陷，幾十秒後便鬆開消失了。緊接著，不遠處又生出下一個漩渦。
風並不強，這裡也不是河流。那麼，海水為什麼會流得這麼快，還捲起漩渦呢？
原因大致有兩個
潮汐的波動，會順著海岸的形狀繞行前進。因此海峽兩側漲退潮的時刻會出現落差，當一邊漲潮時，另一邊可能還處於退潮狀態。海面因此出現高度差，海水便從高的一側流向低的一側。
海峽中央較深，水流較快。靠岸處較淺，因海底摩擦而水流變慢。快速的水與緩慢的水相鄰時，交界處就會像用棍子攪拌時那樣扭轉、捲成漩渦。
這兩點是依序相連的。第1點形成「海中的河」，第2點則是這條河的邊緣捲成漩渦，依此順序來看。
首先，海面上會出現一道「斜坡」
潮汐漲退是因月球與太陽的引力使海面隆起而產生的。不過，這股隆起會一邊碰撞陸地一邊前進，所以抵達各地的時刻會不一樣。
比方說，假設有一條狹窄海峽將兩片海域連接起來。潮汐的波動經由較短的路徑很快抵達其中一邊，卻要繞遠路才能抵達另一邊。這樣一來，在同一時刻比較兩邊，就會出現一邊海面較高、另一邊較低的狀態。
水會從高處流向低處。海峽正是連接這兩片海域的狹窄通道。因為要用這條狹窄的通道，填補整片大海的水位差，所以通道內的水流會變得非常快。在日本的鳴門海峽，潮流速度據說有時可達每秒5公尺左右。這比人快步行走還要快上許多。
接著，水流的邊緣捲成漩渦
如果只是單純一股快速水流，並不會產生漩渦。造成漩渦的是「差異」。請看圖1。這是從上方俯瞰海峽的樣子，愈靠中央水流愈快，愈靠岸邊愈慢。
請想像位於交界處的一顆水粒子。這顆粒子的一側被快速水流拉扯，另一側則被緩慢水流拖住。前後受到的推力若不相同，物體就會開始旋轉。這就跟只讓一邊的輪胎轉得快、車身便會轉向是一樣的道理。
就這樣，交界處產生的小小旋轉，會捲入周圍的水而逐漸長大。由於這是在中央快速水流的上下兩側岸邊分別生成的，所以漩渦的旋轉方向在上下會相反。長大的漩渦最終會潰散，接著又生出新的漩渦。漩渦之所以「接二連三」地出現，原因就在這裡。
水流速度，會在潮位差愈大時愈快。反之，接近轉潮之際，落差變小，水流與漩渦也會趨於平緩。觀潮船的時刻表之所以每天不同，正是因為配合月球的運行，「落差變大的時刻」也會逐日推移。
當月球與太陽處於同一方向、或正好相反方向排成一線的滿月、新月前後，漲退潮的幅度會變大。海面高度差也隨之變大，水流變快，漩渦也更容易長大。雖然每年略有不同，但一般認為春秋兩季的大潮前後較容易看到大型漩渦。
總結
漩渦，是因海峽兩側漲潮時刻不同而在海面產生高度差，為了填補這個落差而形成快速水流，這股水流的邊緣進而捲成漩渦。月球的運行、海岸的形狀、海底的深度，唯有這三者齊備，才會出現這樣的景象。
大海不再平坦的那一瞬間，
海水以漩渦的姿態展現給我們看。
潮汐漲退本身的機制，在潮汐為什麼一天會漲退兩次？中有說明。關於水流邊緣扭轉、改變水路走向的話題，河流為什麼不會走直線，而是蜿蜒曲折？也有探討。至於海流帶動人漂移的一面，也請參考在海邊「一回神已被沖到外海」，這是怎麼發生的？。
- 在臉盆或較大的容器中，倒入深約5公分的水。在水面撒上一小撮粉末（胡椒粉或柴魚粉之類）作為標記。
- 把手掌伸入水面下方，從容器邊緣朝中央，沿單一方向緩慢移動。訣竅是不要攪動，而是直線移動。
- 請觀察手掌經過的水痕兩側。在快速水與靜止水的交界處，會排列出好幾個小漩渦。手移動得愈快，漩渦愈小、數量愈多。
這與圖1是相同的機制。在海峽裡，推動海水的不是手，而是潮位的落差。
想再深入了解的人 ― 用語、公式、與教科書的關聯從國中理科到大學專業科目，皆明確標示程度
- 國中國中理科課程範圍
- 高中高中「物理基礎、地科基礎」課程範圍
- 高中＋高中進階內容，或教科書專欄性質的內容
- 大學高中不教、屬於大學專業科目（流體力學、海洋物理學）的內容
- 研究連大學都尚未當作「定論」教授、研究人員正在調查中的話題
國中用語：這個現象是有名字的
- 潮流：伴隨漲退潮而產生的海水橫向流動。上下方向的變化稱為「潮位變化」，橫向的流動則稱為「潮流」。
- 水位差：相鄰兩片海域在同一時刻所見海面高度的差異。這正是推動水流的原動力。
- 漩渦：一團一邊旋轉一邊移動的水。在此指的是從速度不同的水流交界處產生的漩渦。
國中高中用公式驗證：從高度差估算水流速度
這裡使用從水位差估算水流速度最簡單的思路：把處於高處的水，想成是以自由落體下降相同高度的力道衝出去。這裡使用的符號中，高度差的單位是「公尺」，重力強度的單位是「每秒每秒公尺」，速度的單位是「每秒公尺」。
| 用符號寫成 | v ＝ √( 2 × g × h ) |
| 用文字寫成 | 水流速度 ＝ 2 × 重力強度 × 海面高度差，的平方根 |
| 這個公式從何而來 | 能量守恆。高處海水擁有的位能，在流向低處時轉換成動能（把伯努利定理套用在無摩擦水流上的形式） |
| 海峽兩側海面的高度差 | 設為1.5公尺 |
| 重力強度的估計值 | 約為9.8 |
| 把秒速換算成時速的固定係數 | 3.6 |
| 先將重力強度乘以2 | 2 × 9.8 ＝ 19.6 |
| 再乘以高度差 | 19.6 × 1.5 ＝ 29.4 |
| 找出平方後接近29.4的數字 | 5.4 × 5.4 ＝ 29.16 |
| 把這個秒速換算成時速 | 5.4 × 3.6 ＝ 19.44 |
若高度差為1.5公尺，水流速度約為每秒5.4公尺，換算成時速約為19公里，大約是騎自行車的速度。實際海峽中，因海底摩擦與海峽長度的影響，速度會比這個數字更慢。即便如此，這仍與實際測得的潮流速度大致相符。
高中高中＋為什麼「狹窄」會產生這種效果
高中通道的截面變窄時，為了讓相同水量通過，水流就必須加快。這就跟寬闊的河流進入狹窄水路時會突然變急是同樣的道理。截面積與水流速度相乘的值，大致會維持不變。海峽正是這樣的「狹窄水路」。
高中＋速度不同的水流相鄰的交界處，即使只有極輕微的擾動，也會變得不穩定，先起波紋、再捲曲成形，這是已知的現象。這種現象在雲的形狀、或大氣層與層之間的交界處也同樣會出現。漩渦的渦，正是這種不穩定性在海洋尺度下的可見樣貌。
大學漩渦可以用「旋轉量」來計算
在大學流體力學中，會把流場的扭轉程度，當作各處的旋轉量來處理。速度隨位置變化的程度，正好就等於這個量。在中央快、岸邊慢的水流中，交界處這個量會變大，漩渦便由此產生。這個量稱為「渦度」。海洋物理學會再加上海底地形與地球自轉的效應進行計算，用來預測各個海峽的潮流。
📖 公式推導及更深入的內容：伯努利定理（維基百科，日文） ／ 渦度（維基百科，日文）
研究目前還不完全清楚的事
- 漩渦的壽命與大小 一個漩渦能長到多大、何時潰散，取決於當天的水位差與海底細部地形。要事先預測個別漩渦的行為，目前仍被認為相當困難。
- 深度方向的樣貌 海面上看得到的漩渦，在水中究竟延伸到多深，由於觀測不易，記錄仍然很少。近年正推動使用聲波進行觀測。
- 與生物的關聯 一般認為，強勁的潮流會攪動氧氣與養分，造就豐饒的漁場。不過該如何量化這種效果，研究仍在持續進行中。
也就是說，本文的內容也只是「目前已知範圍內的說明」。尤其是個別漩渦的行為，未來可能會被改寫。
與教科書的關聯（依程度區分）
| 程度 | 科目、單元 | 對應本文哪個部分 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科：力的作用、月球與地球的運行 | 高度差推動海水的說明、潮汐漲退 |
| 高中 | 物理基礎：能量的轉換／地科基礎：海洋 | 從高度差估算速度的計算 |
| 高中＋ | 物理：水流與截面的關係 | 狹窄處水流變快的說明 |
| 大學 | 流體力學、海洋物理學 | 以旋轉量計算漩渦的思路 |
| 研究 | 沿岸海洋學的觀測與模式 | 漩渦的壽命、深度方向的樣貌 |
| ― | 與生活的關聯 | 觀潮船的時刻、海峽航道、漁場的豐饒程度 |
- 日本海上保安廳海洋情報部（海上保安庁 海洋情報部）「潮汐・潮流」相關解說頁面
- 日本氣象廳（気象庁）「潮汐・海面水位に関する知識」解說頁面
- 宇野木早苗《沿岸の海洋物理学》（沿岸海洋物理學），東海大学出版会
- 柳哲雄《海の科学 ― 海洋学入門》（海洋的科學－海洋學入門），恒星社厚生閣
※本文為大眾科學解說文章。文中列出的數值，僅為理解原理所用的參考、概算值。在潮流湍急的海域，小型船隻或從岸邊靠近都伴隨危險。請遵循當地告示牌，以及海上保安廳、地方政府等單位的指示。