每日最新頭條.有趣資訊

究竟是什麽引起了潮汐?

月球、太陽和地球本身。

最近,潮汐造成了很多麻煩。在漲潮期間,與海洋接壤的低窪地區比以往更頻繁地洪水泛濫。 2000年至2017年間,平均看來,美國由漲潮引發的洪水頻率增加了50%。這種洪水阻礙了路線,損毀了基礎設施和備用的暴雨排水溝。

全球約有40%的人口居住在海岸線62英裡(100公里)的範圍內。最近的洪水趨勢必定讓很多人對潮汐背後的科學原理感到疑惑。潮汐是怎樣發生的?為什麽對比其它地區,有些地區的潮汐更加劇烈?為什麽海平面的高度不能一直保持一致?今天我們就來看看潮汐背後的物理特性。  

被推動的水

在圖片中,你會發現我們的地球坐落在一片像橄欖球的汪洋之中。地球上的每一面海洋都有一個凸起的地方。我們能觀察到的是,一處凸起位於面對著月球的那個半球,另一處則在地球另一端。 

為什麽這些凸起會存在呢?簡而言之,它們主要是由於月球的引潮力對海水的影響而形成的。 這種引力有兩個獨立的部分。它可以“垂直”拉動物質,即垂直地球表面。此外,它也可以“橫向”拉動物質,即與地球表面平行的方向。

現在,在任何給定時間位於月球正下方的地球上的點稱為月下點。同時,地球的另一側與月下點正好相對的點被稱為正對點。海洋凸起在這兩個地方達到最高,這並不是巧合。在月下點和正對點上,月球的引力缺乏水準分量——在距離這些點90度的兩個角落也缺乏這種水準分量。

從這方面來說,月下點、正對點、以及90度的兩個點是獨一無二的。地球上的其它地方都不可避免地經歷一種水準力,這種水準力將海洋中的水分子推向月下點(月球上重力最強的地方)或正對點(月球的引力最弱的地方)。 這就是為什麽海洋在這兩個區域會凸起的原因。

太陽的作用

每隔24小時,地球都會圍繞著地軸完成一次完整的旋轉。在此過程中,地球表面上的任何給定點(例如長島或澳大利亞)將直接穿過月下點和正對點這兩個海洋凸起的地方。因此,在大多數地區,如果您居住地正好處在其中一個海洋凸起處的話,就會遭遇漲潮的情況。但當居住地處在凸起之間的區域時,潮汐就會減弱。但情況並不總是這樣,特殊情況總是存在的。 

現在,讓我們討論另一個影響潮汐的因素。太陽也對海洋施加了引力,但由於太陽距離我們太遠,它對潮汐的影響不如月亮那麽明顯。儘管如此,這個充滿氣體和等離子體的巨大球體確實會明顯增加潮汐的漲落。

加利福尼亞大學聖地亞哥分校的地球物理學家Duncan Agnew在一封電子郵件中寫道:“當太陽和月亮排成一行時,潮汐最大。”他指出,在滿月和新月這兩個階段,太陽和月亮會排成一排。天文學家和地球科學家將這些大潮稱為春潮。請注意,春潮這一名稱與春季無關(實際上,全年都會出現春潮)。

在春潮期間,“高”潮汐真的很高,“低”潮汐異常低。當太陽和月亮彼此成直角(相對於地球)時,事情就變得不那麽極端了。這時會產生小潮——也就是高潮和低潮之間差異最小的時期。

陸地也會產生干擾

如果牽涉到陸地,事情會更加複雜。地球可能是一個充滿水的“藍色星球”,但世界上29%的地表都被陸地覆蓋。海灣、懸崖和其它地貌特徵也會干擾潮汐。這些地貌特徵有可能加強潮汐,也有可能減弱潮汐。

大多數沿海地區每天出現兩次漲潮,每12小時25分鐘就有一次新潮。然而,總有例外的情況存在。“海洋潮汐是一個複雜的過程,涉及到潮汐力是如何作用於水的,因為潮水可以自由地在海洋盆地中晃動。” Agnew說。由於限制水流量的原因,墨西哥灣的許多海灘每天只有一次漲潮。這在其他地方,在加拿大的新斯科舍省,有一個V字型的芬迪灣,一旦水要從這裡流經內陸,就會被向上推。這種推力導致低潮和高潮之間存在著巨大的高度差,我們把這種潮汐成為湧潮。

蝌蚪五線譜編譯自howstuffworks,譯者 晴空飛燕,轉載須授權 

獲得更多的PTT最新消息
按讚加入粉絲團