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在世界上的幾乎任何一個(gè)海灘度過(guò)一天,你會(huì)看到兩次潮起,然后兩次潮落。是什么導(dǎo)致這些潮汐運(yùn)動(dòng)發(fā)生?你可能已經(jīng)注意到潮汐與月相有關(guān),當(dāng)月亮最圓或者最新的時(shí)出現(xiàn)最高的潮汐。
但是,我們的小型衛(wèi)星究竟是如何從230,000英里(370149公里)以外的地方影響到我們的海洋?
由于地心引力而向月球凸出的部分保持在同一位置,即地球正對(duì)著月球的那一面。然而,下面的地球是旋轉(zhuǎn)的,因此可以觀察到隆起的部分以潮汐的形式在地球表面移動(dòng)(即,在經(jīng)度上變化)
我們知道地球每天繞地軸自轉(zhuǎn)一次——我們對(duì)一天的定義。那么為什么每天會(huì)有兩個(gè)漲潮/落潮周期,而不是僅有一個(gè)呢?雖然地球朝向月球的一面會(huì)向外凸出,但地球的另一面——月球正對(duì)的一面——也會(huì)向外凸出,但在這種情況下,凸出面遠(yuǎn)離月球。
這種相對(duì)的凸起是慣性造成的,我們?cè)谇皫准呀?jīng)討論過(guò)這種現(xiàn)象。慣性可以被概括為運(yùn)動(dòng)中的物體想要保持運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),和靜止的物體想要保持靜止的趨勢(shì)。
當(dāng)你坐在一輛開始加速的汽車?yán)飼r(shí),你就會(huì)感受到慣性。慣性是一種感覺(jué),你被迫回到你的座位上,這實(shí)際上是由于你的身體抗拒加速度,來(lái)保持其先前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
因此,當(dāng)?shù)厍虻囊粋?cè)被輕微地拉向月球時(shí),另一側(cè)的海水想要保持不變,并以凸起的形式被甩在后面。
當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí),當(dāng)一個(gè)海灘經(jīng)過(guò)這兩個(gè)凸起的地方,那里被觀察到的潮汐就將會(huì)很高。為了漲潮,海水必須被從其他經(jīng)歷落潮的地方抽離。
每個(gè)完整潮汐周期實(shí)際上需要24小時(shí)50分鐘才能完成。這是月球從地球上同一位置或經(jīng)度的正上方開始到返回的時(shí)間。額外的50分鐘是必要的,因?yàn)楫?dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí),月球也會(huì)移動(dòng)一點(diǎn)。因此,24小時(shí)后,月球到返回地球同一地點(diǎn)會(huì)再經(jīng)過(guò)50分鐘。
地球上也有一些特殊的地方,有時(shí)每天只會(huì)出現(xiàn)一次漲潮。這種情況是由于地球在軸上傾斜(23.5度),所以月球并沒(méi)有完全繞地球赤道運(yùn)行。
由于地球并不是一個(gè)完美的球體,漲潮和退潮的差別會(huì)隨著位置的不同而變化。顯然,也有大陸阻礙了海洋的自由流動(dòng)。
太陽(yáng)能增強(qiáng)月球引力的作用。我們觀測(cè)到最高的潮汐出現(xiàn)在新月和滿月的時(shí)候:太陽(yáng)、地球和月亮都在一條線上。
在這些階段,太陽(yáng)的引力使月亮對(duì)地球的吸引效應(yīng)增強(qiáng),所以無(wú)論是在地球面對(duì)月球的一面,還是背對(duì)的另一面,潮汐都最高。
其他像我一樣喜歡填字游戲的人都會(huì)知道“小潮”這個(gè)詞,指的是非常低的潮汐。
當(dāng)太陽(yáng)與月球成直角時(shí),這些現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生。因?yàn)樘?yáng)的引力抵消了部分月球的作用。天氣也會(huì)影響潮汐,特別是在大風(fēng)的時(shí)候。強(qiáng)風(fēng)實(shí)際上可以把漲潮吹回大海,或者把退潮帶到更遠(yuǎn)的內(nèi)陸。
王楠
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