如果在夜裡你站在海邊,閉着眼睛感受大海潮水有節奏的轟隆作響,就好像感受到大地的呼吸,會覺得我們的家園地球就是一個巨大的生命體,生命的躁動在它的胸懷裡湧動。
當大海漲潮和落潮時,這種生命的湧動就更加劇烈鮮明起來。所以有人認為漲潮落潮是大海的呼吸。
但這畢竟隻是一種詩人情懷的抒發,那麼地球為什麼會每天漲潮落潮呢?
其實潮汐是萬有引力導緻的一種現象,是引力作用于一個物體不同部位的力不同,導緻物體變形的體現。
引力潮汐就是引力作用于天體不同部位呈現不一樣的力度,距離最近的部分受到的引力最大,因此變形最大。
地球所受其他天體引力潮汐力影響主要表現在海水的漲潮和退潮。
地球在自己的公轉軌道,與太陽和月亮存在着影響較大的萬有引力關系。
太陽是地球的主引力天體,地球完全被太陽引力所控制,而地球一直想要逃脫太陽的引力控制,所以拼命的沖,線速度達到30公裡每秒,但這個速度隻能達到環繞速度,所以掙不脫太陽引力,隻能圍繞着太陽旋轉。
而月球是地球的衛星,受到地球引力控制,所以隻能圍繞着地球公轉。
雖然如此,引力是相互的,月亮也對地球有引力作用,而且地球潮水主要由月球引起。
月球雖小,但距離地球很近,平均隻有38.4萬千米;太陽雖大,卻距離地球平均約1.5億千米,是月球距離約390倍。萬有引力定律認為,引力大小與兩個物體的質量乘積成正比,與它們的距離平方成反比,引潮力也是如此,所以實際上月球對地球的引力表現得更大更強烈。
除此之外,其他行星,如金星和火星、木星對地球潮汐也有一定影響。
根據計算,太陽、月亮、其他行星對地球引潮力的影響為,月球是太陽的2.17倍,因此地球潮水高度有70%是月球引力導緻,太陽引力導緻的影響約30%,其他行星影響力隻有0.06%。
而引力潮汐導緻的天體變形,在剛體天體,也就是由岩石組成的硬殼天體,變形幅度很小,不用精密儀器根本無法看出來;隻有對流體的影響會呈現很明顯的狀态。
這樣地球對月球的引力潮汐力雖大,但由于月球是剛體外殼,就幾乎看不出來;而月球對地球來說,由于地球表面積70%以上覆蓋着海洋,海洋是由水組成,水是流體,在引力潮汐力作用下,變形就比較明顯。
當月球運行到地球的某一個地方,那裡的引力效應變得最大,海洋就被潮汐力吸起來,形成漲潮現象;而在地球的另一面,正好處于月亮引力最弱狀态,地球相對海洋的引力也最小,在離心力作用下,海洋也就膨脹起來。
這種海洋的膨脹就是漲潮,而且漲潮的地方在地球對應的兩端,與月球在一條線上。
在地球面向月球正反漲潮的拉動下,地球兩側的海洋就被正反漲潮所拉扯過去,因此這兩個側面就處于落潮到最低的狀态。
随着地球自轉,月球相對地球的位置每天輪流一圈,對準了哪裡哪裡就漲潮,因此海洋就出現了一個晝夜漲潮落潮兩次的現象。
有人說一晝夜隻有一次月亮當頭,為什麼會有兩次漲潮落潮呢?
這個問題其實前面已經回答了,是由于月亮正對的那一面漲潮,反面也漲潮,等月亮到了對面,那邊漲潮,這邊也漲潮,不就兩次了。
而在漲潮的兩側,就是退潮到最低點的時間。
太陽對地球的潮汐力影響雖然比月球小,但影響不容忽視,疊加的結果就是大潮奇觀。
當月亮與地球、太陽在同一條線上時,太陽與月亮引力的疊加,對應于地球的潮汐力就更大,這就是大潮,一般農曆初一十五的潮水就要大一些,就是這個道理。
而日食月食的時候潮水是最大的,這是由于太陽地球月亮這條線對得最準最直的時候。
由于地球自轉赤道面與公轉黃道面有一個夾角,不同的地方地月日三星連線的時間就有一定偏差,因此有的地方大潮并不一定準确在農曆初一、十五兩個時間點,比如錢塘大潮,每年一般都在農曆八月十六日至十八日。
而在太陽與月亮引力作用于地球相互抵消最大的時候,就是最小潮的時候。
農曆初七和二十二左右,是月球與地球太陽形成一個直角的時候,這個時候太陽和月球對地球的引力潮汐影響抵消最大,地球漲潮就是最小的了。
知道了地球漲潮落潮的原因,就知道了什麼時候會漲潮什麼時候會落潮了。實際上各地漲潮落潮的時間都不一樣,是根據月亮和太陽運行的規律,當月亮運行到頭頂或地球背面時,潮水就是當日最大的時候,太陽和月亮在一條直線上就是大潮之日。
這就是地球每天漲潮落潮的原因,有人認為這是地球的呼吸也無不可。
時空通訊專注于老百姓通俗的科學話題,所發文章均屬原創,請尊重作者版權,感謝理解支持與合作。,