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涨潮和退潮都是由月亮引起的。月球的引力会产生一种叫做潮汐力的东西。潮汐力导致地球及其水在离月球最近的一侧和离月球最远的一侧凸出。这些隆起的水是涨潮。

加拿大芬迪湾涨潮(左)和低潮(右)的船。

加拿大芬迪湾的涨潮(左)和低潮(右)。图片来源:维基共享资源,Tttrung。塞缪尔·旺特曼摄。

随着地球自转,您所在的地球区域每天都会穿过这两个凸起。当您在其中一个凸起处时,您会经历高潮。当您不在其中一个凸起中时,您会经历低潮。这种两次高潮和两次低潮的循环发生在世界大部分海岸线的大部分时间。

这个动画展示了从北极看地球的潮汐力。 当地球区域穿过隆起时,它们可能会经历涨潮。

这个动画展示了从北极看地球的潮汐力。当地球区域穿过隆起时,它们可能会经历涨潮。

更多关于潮汐的信息

潮汐实际上与引力有关,当我们谈论每日潮汐时,是月球的引力造成了它们。

随着地球自转,月球的引力会拉动我们星球的不同部分。尽管月球的质量只有地球的 1/100 左右,但由于它离我们如此之近,它有足够的引力来移动物体。月球的引力甚至会拉动陆地,但不足以让任何人分辨出来(除非他们使用特殊的、非常精确的仪器)。

然而,当月球的引力拉动海洋中的水时,一定有人会注意到。水更容易四处移动,而且水想朝着月球的方向膨胀。这称为潮汐力。

由于潮汐力的作用,月球一侧的水总是想朝月球凸出。这个隆起就是我们所说的高潮。当你所在的地球部分旋转进入这片水域时,你可能会经历涨潮。

从地球北极看到的潮汐力示意图。 由于万有引力,水向月球膨胀。 注意:月球实际上并没有离地球这么近。

从地球北极看到的潮汐力示意图。由于万有引力,水向月球膨胀。注意:月球实际上并没有离地球这么近。

然而,需要注意的一点是,这只是对潮汐力的解释,而不是实际的潮汐。在现实生活中,地球并不是一个覆盖着均匀水层的全球海洋。有七大洲,那块土地挡住了路。大陆阻止水完全跟随月球的拉力。所以有的地方涨潮和退潮的差别不是很大,有的地方差别很大。

这就解释了每天的第一次涨潮,但第二次涨潮呢?

海洋也在地球与月球相对的一侧凸出。

说明潮汐力导致水向月球和月球对面的一侧膨胀。 这些凸起代表涨潮。

潮汐力导致水向月球和月球对面的一侧凸出。这些凸起代表涨潮。

等等,什么?

如果月球的引力将海洋拉向它,那么海洋怎么会在远离月球的地球一侧隆起?这似乎有点奇怪。这完全是因为潮汐力是一种微分力——这意味着它来自地球表面的重力差异。以下是它的工作原理:

在地球直接面向月球的一侧,月球的引力是最强的。那一侧的水被强烈地拉向月球的方向。

在地球离月球最远的一侧,月球的引力最弱。地球的中心大约是月球对整个星球的引力的平均值。

代表月球对地球的引力的箭头图。

箭头代表月球对地球的引力。为了得到潮汐力——导致潮汐的力——我们从地球上每个位置的引力中减去地球上的平均引力。

为了得到潮汐力——导致潮汐的力——我们从地球上每个位置的引力中减去地球上的平均引力。

潮汐力=
月球在地球上特定位置的引力 -
月球对整个地球的平均引力

潮汐力的结果是地球的拉伸和挤压。这就是导致两个潮汐隆起的原因。

行代表潮汐力。 这是从地球上每个位置的月球特定引力中去除月球对整个星球的平均引力后剩下的东西。

箭头代表潮汐力。这是从月球在地球上每个位置的特定引力中去除月球对整个星球的平均引力后剩下的东西。

这两个凸起解释了为什么一天会出现两次高潮和两次低潮,因为地球表面每天通过每个凸起旋转一次。

还有什么影响潮汐的吗?

太阳像月亮一样引起潮汐,尽管它们有点小。当地球、月亮和太阳排成一行时——这发生在满月或新月的时候——月球和太阳的潮汐相互加强,导致更极端的潮汐,称为大潮。当月潮和日潮相互对抗时,结果是异常小的潮汐,称为小潮。大约每两周有一个新月或一个满月,这就是我们看到大潮的频率。

当太阳和月亮的引力结合在一起时,你会得到更多的极端高潮和低潮。 这解释了大约每两周发生一次的高潮和低潮。 注:此图未按比例绘制。 太阳更大,也更远。

当太阳和月亮的引力结合在一起时,你会得到更多的极端高潮和低潮。这解释了大约每两周发生一次的高潮和低潮。注:此图未按比例绘制。太阳更大,也更远。

风和天气模式也会影响水位。强烈的海上风可以将水从海岸线吹走,从而夸大低潮。陆上的风可以将水推到岸上,使低潮不那么明显。

高压天气系统可以降低海平面,导致潮汐降低。由强风暴和飓风带来的低压系统可能导致潮汐比预测的高得多,所以要小心!