文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
我们都知道 ， 地球上的海洋每天都会有规律的涨潮和退潮 ， 当涨潮时 ， 大量的海水会不断地涌来 ， 而退潮时 ， 海水又会渐渐地退去 。 那么海洋为什么会有潮起潮落？涨潮时的海水哪来的？退潮时的海水跑到哪去了呢？下面我们就来讲一下 。
从本质上来讲 ， 海洋的潮起潮落其实就是海水的运动状态发生了改变 ， 根据牛顿第一定律 ， 物体总是会保持匀速直线运动或者静止状态 ， 直到有外力迫使它改变运动状态为止 ， 那么是什么外力改变了海水的运动状态呢？答案就是其他天体的引力 。
在太阳系中 ， 地球主要受到太阳和月球这两个天体的引力影响 ， 尽管太阳的质量非常大（与月球相比） ， 但因为太阳与地球的平均距离高达1.5亿公里 ， 而月球与地球的平均距离却只有大约38万公里 ， 而引力的大小与质量成正比 ， 与距离的平方成反比 ， 所以月球引力对地球的影响就比太阳更大 ， 而这也就意味着 ， 地球海洋的潮起潮落主要是月球的引力造成的 。
地球表面与月球距离最近的点 ， 受到的月球引力最大 ， 我们可以将其称为“近月点” ， 然而这个点在地球表面的位置并不是固定的 ， 由于地球大约每24个小时完成一次自转 ， 而月球大约每27.32天围绕地球公转一次 ， 因此“近月点”在地球表面的位置就会出现有规律的变化 。
另一方面来讲 ， 因为海水可以认为是液态物质 ， 很容易受到月球引力的影响 ， 所以海水就会向“近月点”附近区域汇聚 ， 从而形成涨潮现象 ， 而由于地球的海洋都是连在一起的 ， 因此当海洋中的某一区域出现涨潮 ， 其他海域中的海水就会出现减少 ， 从而形成退潮 。
所以我们可以做一个简单的总结：地球海洋的潮起潮落 ， 其实就是在地球的自转以及月球的公转过程中 ， 海水在月球引力作用下进行有规律地流动 ， 所以涨潮时的海水其实是来自于退潮的海域 ， 反过来讲 ， 退潮时的海水其实是跑到涨潮的海域去了 。
那问题就这样简单地解释了吗？其实不然 。 通常情况下 ， 地球上的海洋每天都有两次潮起潮落 ， 而之所以会这样 ， 则是因为地球“面对”着月球的一面和“背对”着月球的一面都会出现涨潮 ， 大概就是这图这个样子 。
所以问题就来了 ， 如果说海洋的潮起潮落是月球引力造成的 ， 那地球“背对”着月球的一面为什么会涨潮呢？这一面所受到的月球引力不是更小吗？其实这是可以解释的 。
我们通常会将地月系统想象成“月球在围绕着地球公转 ， 而地球却一动也不动” ， 就像下图这样 。
但事实却并非如此 ， 要知道引力的作用是相互的 ， 在月球的影响下 ， 地球其实也会运动 ， 实际上 ， 地球和月球都在围绕着它们的共同质心运动 ， 只不过由于地球的质量比月球大得多 ， 这个共同质心就落在了地球内部（如下图所示） 。
所以地月系统的运行应该是下图这样的 。
【海洋为什么会有潮起潮落？退潮时的海水跑到哪去了？看完涨知识了】
在这个过程中 ， 地球上的物质就会受到“离心力”的影响 ， 从而具备了远离地月共同质心的趋势（注：“离心力”是为了便于讨论非惯性系的相关问题而引入的虚拟力 ， 其本质是物体惯性的表现 ， 所以我们将这种力加上了引号） 。
“离心力”（F）可用“F = mω^2r”来描述 ， 其中m、ω、r分别代表物体的质量、角速度以及与物体与旋转中心的距离 ， 可以看到 ， “离心力”的大小与r成正比例 。
这就意味着 ， 地球表面与月球距离最远的区域 ， 其受到的“离心力”最大 ， 所以海水也会向这个区域汇聚 ， 因此地球“背对”着月球的一面出现涨潮现象也就不足为奇了 。
好了 ， 今天我们就先讲到这里 ， 大家有没有觉得看完涨知识了呢？欢迎大家关注我们 ， 我们下次再见 。
推荐阅读
- 美国当年的载人登月是骗局？为何几十年来人类不再登月？
- 长征八号“一箭22星”，最大的技术突破可能不是你以为的卫星数量
- 上世纪美国载人登月是骗局吗？为何最近半个世纪人类不再登月？
- 90亿光年，两个超大质量黑洞正在靠近，将于一万年内相撞？
- 为什么地球上能看到群星璀璨，月球上却拍不到星辰？
- 关于中国空间站，有一组神秘数字：6、6、6、6
- 陈根：电动飞机“麦克斯韦X-57”，有望今年升空
- 美国重返月球计划再推迟，50年前登月是假的？中国人给出证据
- 仪器开发会使行星探索变的更方便吗