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来自月球的礼物——潮汐
  发布日期: 2019-01-23     

什么是潮汐?

潮汐是由月球和太阳所施加的引力和地球自转的综合作用所引起的海平面上升和下降的一种自然现象。

潮汐表可以用来寻找在任何给定地点潮汐的预测时间和振幅(或潮差)。这些预测受到许多因素的影响,包括太阳和月球的排列、潮汐的相位和振幅(深海中的潮汐模式)、海洋的无潮系统、海岸线的形状和近岸水深测量(测深学)。然而,它们只是预报,潮汐的实际时间和高度会受风和大气压力的影响。一些海岸线每天都会经历近乎相等的高潮和低潮这两个半日潮。其他地点每天只经历一次高潮和低潮。“混合潮” - 每天两次不均匀潮汐,或者一种高潮或者一种低潮也是有可能的。

潮汐在时间尺度上随着时间的推移而变化,这是由于若干因素决定了月潮间隔。为了准确记录,固定站的潮汐测量仪随时间测量水位。仪表忽略了由周期短于分钟的波浪引起的变化。将这些数据与通常称为平均海平面的参考(或基准)水平进行比较。

虽然潮汐通常是短期海平面波动的最大来源,但海平面也会受到诸如风和气压变化等力的影响,从而导致风暴潮,特别是在浅海和近海岸地区。

潮汐现象并不局限于海洋,只要存在时空变化的引力场,潮汐现象就会在其他系统中发生。例如,地球的固体部分的形状受到地球潮汐的轻微影响(固体潮),不过这不像水上潮汐运动那么容易看得到。

潮汐对地球的影响

(潮汐变化——位置和距离的影响)

月球是地球潮汐的主要影响因素之一,但太阳也会产生相当大的潮汐力。太阳的潮汐大约是月球潮汐的一半左右,其表示为月球潮汐模式的变化,并不是单独的一组潮汐。当太阳、月球和地球排列近乎一条直线时(在新月或满月时),太阳潮汐对月球潮汐具有一个叠加作用(累加效应),并使得产生极高潮汐和极低潮汐——通常都称为春季潮汐(满潮或朔望大潮)。一周后,当太阳和月亮彼此成直角时,太阳潮汐部分地抵消了月潮并产生了一个被称为小潮的中等潮汐。在每个朔望月期间,会发生两组春潮和两组小潮(Sumich,J.L.,1996)。

正如太阳,月亮和地球的角度在朔望月的过程中影响潮汐高度一样,它们之间的距离也是如此。 由于月球沿着地球周围的椭圆形轨道运行,因此它们之间在一个月内的距离变化大约在31000英里(5万千米)。 每月一次,当月球最接近地球时(在近地点时),潮汐产生的力量要比平常的高,在潮汐中会产生高于平均值的范围。 大约两周后,当月球离地球最远(远地点)时,月球潮涨力较小,潮汐范围将小于平均值。 地球和太阳之间也会发生类似的情况。 当地球最接近太阳(近日点)时(每个日历年的1月2日左右),潮汐范围会增强。 当地球距离太阳最远(远日点)时,大约在7月2日,潮汐范围会减小(Sumich,J.L。,1996; Thurman,H.V.,1994)。

加拿大芬地湾的满潮(左)与干潮(右)