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在世界上的幾乎任何一個海灘度過一天,你會看到兩次潮起,然后兩次潮落。是什么導致這些潮汐運動發(fā)生?你可能已經(jīng)注意到潮汐與月相有關,當月亮最圓或者最新的時出現(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(即,在經(jīng)度上變化)
我們知道地球每天繞地軸自轉(zhuǎn)一次——我們對一天的定義。那么為什么每天會有兩個漲潮/落潮周期,而不是僅有一個呢?雖然地球朝向月球的一面會向外凸出,但地球的另一面——月球正對的一面——也會向外凸出,但在這種情況下,凸出面遠離月球。
這種相對的凸起是慣性造成的,我們在前幾集已經(jīng)討論過這種現(xiàn)象。慣性可以被概括為運動中的物體想要保持運動的趨勢,和靜止的物體想要保持靜止的趨勢。
當你坐在一輛開始加速的汽車里時,你就會感受到慣性。慣性是一種感覺,你被迫回到你的座位上,這實際上是由于你的身體抗拒加速度,來保持其先前的運動狀態(tài)。
因此,當?shù)厍虻囊粋?cè)被輕微地拉向月球時,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?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時,當一個海灘經(jīng)過這兩個凸起的地方,那里被觀察到的潮汐就將會很高。為了漲潮,海水必須被從其他經(jīng)歷落潮的地方抽離。
每個完整潮汐周期實際上需要24小時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間。額外的50分鐘是必要的,因為當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時,月球也會移動一點。因此,24小時后,月球到返回地球同一地點會再經(jīng)過50分鐘。
地球上也有一些特殊的地方,有時每天只會出現(xiàn)一次漲潮。這種情況是由于地球在軸上傾斜(23.5度),所以月球并沒有完全繞地球赤道運行。
由于地球并不是一個完美的球體,漲潮和退潮的差別會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。
太陽能增強月球引力的作用。我們觀測到最高的潮汐出現(xiàn)在新月和滿月的時候:太陽、地球和月亮都在一條線上。
在這些階段,太陽的引力使月亮對地球的吸引效應增強,所以無論是在地球面對月球的一面,還是背對的另一面,潮汐都最高。
其他像我一樣喜歡填字游戲的人都會知道“小潮”這個詞,指的是非常低的潮汐。
當太陽與月球成直角時,這些現(xiàn)象就會發(fā)生。因為太陽的引力抵消了部分月球的作用。天氣也會影響潮汐,特別是在大風的時候。強風實際上可以把漲潮吹回大海,或者把退潮帶到更遠的內(nèi)陸。
王楠
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