天文学家揭秘：潮汐背后的神秘力量

天文学家揭秘：潮汐背后的神秘力量

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中国科技网

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来源

1.

https://www.stdaily.com/web/gjxw/2024-07/29/content_1968765.html

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https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1465196.htm

潮汐是地球上最壮观的自然现象之一，每天都在海岸线上上演着一场场"海水的呼吸"。从加拿大芬地湾18米的惊人潮差，到法国诺曼底圣米歇尔山15米的潮水涨落，这些看似平常的海水运动背后，隐藏着宇宙间最神秘的力量。

潮汐是由太阳和月亮的引力作用引起的海水周期性涨落现象。虽然太阳的引力比月亮大得多，但由于地日距离远大于地月距离，太阳在地球两侧形成的引力场差异较小，因此月亮对潮汐的影响更为显著。

牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中，首次用万有引力理论解释了潮汐现象。他指出，地球上的海水在月亮引力作用下，不仅在面向月亮的一侧形成隆起，还在背对月亮的一侧形成另一个隆起。这是因为地球和月亮共同绕着它们的引力中心旋转，地球上的海水在离心力作用下，在背对月亮的一侧也形成隆起。

潮汐的周期为12小时25.2分钟，正好是月球公转周期的一半。这种周期性变化与地球、太阳和月球的相对位置有关，并且会受到地球自转和海洋深度的影响。

根据潮汐的类型，可以分为半日潮和全日潮两种主要形式：

• 半日潮：一天内有两次高潮和两次低潮，两次高潮之间和两次低潮之间的潮位差、间隔时间都相差不大。这种潮汐类型在大多数地区都很常见。
• 全日潮：一天内只有一次高潮和一次低潮。这种潮汐类型在某些特定地区，如墨西哥湾和北部湾较为典型。

潮汐不仅仅是海洋表面的周期性变化，它还对地球产生了深远的影响。

1. 海洋生态与气候影响

潮汐造成的海水涨落，形成了独特的潮间带生态系统，为许多海洋生物提供了栖息地。此外，潮汐通过内波促进海水的垂直混合，对全球气候系统产生重要影响。

2. 地球自转与月球运动

潮汐作用会逐渐减慢地球的自转速度。根据最新研究，人为造成的气候变化也在干扰地球自转，导致日长变长。预计到21世纪末，气候变化将使地球上的日长每世纪增加2.6毫秒，成为影响地球自转的最大因素。

3. 太空导航与时间计量

日长的变化可能会影响太空定位导航的精度。此外，日长变长还可能导致需要引入负闰秒，这可能会对计算机和智能手机的计时系统造成影响。

潮汐现象展示了宇宙间天体运动的精妙和谐。通过研究潮汐，我们不仅能够更好地理解地球与月球、太阳之间的引力关系，还能揭示气候变化对地球自转的影响，进而探索地球内核的运动规律。这一自然现象提醒我们，地球作为一个动态系统，时刻都在与宇宙中的其他天体进行着微妙的互动。