月球潮汐

月球潮汐

潮汐是由月球的吸引力造成的。 潮汐是海水周期性漲落現象,因白天為朝,夜晚為夕,所以把白天出現的海水漲落稱為“潮”,夜晚出現的海水漲落稱為“汐”。

基本介紹

  • 中文名:月球潮汐
  • 造成:月球的吸引力
  • 性質:海水周期性漲落現象
  • 屬性:白天為朝,夜晚為夕
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相關記載

我國古代地理著作《山海經》中已提到潮汐與月球的關係,東漢時期王充在他所著的《論衡》一書中則明確指出:“濤之起也,隨月升衰”。但是直到牛頓發現了萬有引力定律拉普拉斯才從數學上證明潮汐現象確實是由太陽和月亮、主要是月亮的引力造成的。
在我國古代,把發生在白晝的海水漲落稱為“潮”;把發生在夜間的海水漲落稱為“汐”,合稱“潮汐”。我國古代的先民已察覺到潮汐同月球有關係,因而古語曰:“濤之起也,隨月盛衰”。  關於潮汐現象的形成原因,唐朝寶應、大曆年間的天文學家竇叔蒙對此作了詳細的解釋。竇叔蒙自幼生活在潮汐現象頻繁發生的浙江省東部地區,面對波濤洶湧的大海,他心裡總升騰起一種急於探求其中奧妙的強烈欲望。他幾乎是每天習慣性地在固定時間出現於海灘上,盯著潮起潮落的海水冥思苦想。長期的觀察實踐和濃厚的求知興趣,更加之對前人資料的消化吸收,終於使他有所發現、有所收穫,系統總結後寫成了《海濤志》一書。

相關著作

又名《海嶠志》,共六章,是我們迄今為止能夠看到的我國古代第一本潮汐學方面的專著。《海濤志》主要論述潮汐形成的原因,認為地球上的潮汐現象和月亮之間有非常密切的關係,兩者之間存在著某種必然聯繫;而且,二者之間的相互聯繫和相互作用是按照一定的時間和規律出現的,不到發生的時間,不會因為人為的力量強行而至,到了發生的時間,就必然會自動出現。

潮汐原理

萬有引力定律表明引力的大小和兩個物體質量的乘積成正比,和它們之間的距離平方成反比。太陽對地球的引力比月球對地球的引力要強大得多,但太陽的引潮力卻不到月球的1/2。這是怎么回事呢?原來引起海水漲落的引潮力(或稱起潮力)雖然起因是太陽和月球的引力,但卻又不是太陽和月球的絕對引力,而是被吸引物體所受到的引力和地心所受到的引力之差。引潮力和引潮天體的質量成正比,和該天體到地球的距離的立方成反比。因為太陽的質量約是月球質量的2710X10^4倍,而日地間的平均距離約是月地間平均距離的389倍,所以月球的引潮力約是太陽的引潮力的2.17倍,因而從力學上證明潮汐確實主要由月球引起。打個比喻,如果某地潮水最高時有10米高,差不多7米是月球造成的,太陽的貢獻只有3米,其他行星不足0.6毫米。

影響因素

太陽引潮

太陽的引潮力雖然不算太大,但能影響潮汐的大小。有時它和月球形成合力,相得益彰,有時是斥力,相互牽制抵消。在新月滿月時,太陽和月球在同一方向或正相反方向施加引力,產生高潮;但在上弦或下弦時,月球的引力作用對抗太陽的引力作用,產主低潮。其周期約半月。從一年看來,也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時,如果地球、月球和太陽幾乎在同一平面上,這時引潮力比其他各月都大,造成一年中春、秋兩次高潮。此外,潮汐與月球和太陽離地球的遠近也有關係。月球的公轉軌道是個橢圓,大約每27.55天靠近地球和遠離地球一次,近地潮要比遠地潮大39%,當近地潮與高潮重合時,潮差特別大,若遠地潮與低潮重合時,潮差就特別小。地球圍繞太陽的公轉軌道也是橢圓,在近日點太陽引力大,潮汐強,遠日點,引力小,潮汐弱。
從一天看來,因地球自轉和月球公轉,潮汐波由東向西,沿周日運動的方向傳播,一次潮汐漲落經歷的時間是半個太陰日,即12小時25分,也就是所謂的半日潮,生活在海邊上的人,每天都可以看到海水有規律地升落兩次。白居易“旱潮才落晚潮來,一月周流六十回”的佳句便打此而來。
實際的潮汐還會受地理環境、海岸位置、洋流運動等諸多因素的制約。以錢塘江潮為例,我們知道,錢塘江口的杭州灣呈喇叭口狀,越往裡越窄,加之漲潮時帶進的泥沙淤積在江底形成沙坎,從而造成潮勢洶湧澎湃。

月球引潮

月球的引潮力不僅會在地球上產生海潮,還會引起大氣潮。但是大氣潮遠沒有海潮這樣驚天動地,氣勢磅礴。又因為我們身在其中所以是很難察覺的。除此之外,引潮力還會使地球的本體,包括地表(大陸和洋底以下各部分)產生潮汐,這種潮汐稱為固體潮,固體潮引起地表的起伏很小,只有用精密的儀器才能測出來,這可能對地球的引力場有細微影響。地球內部有一部分是液態的,因此那裡也會產生潮汐,有人認為地球內部的潮汐是誘發地震的原因之一。
作用總是相對的,有作用力便有反作用力。月球對地球有引潮力,反過來,地球對月球同樣也有引潮力。按理說,地球的質量比月球大80多倍,地球對月球的引潮力也會很大。

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