文：伊麗莎白·勞勒
圖：帕特·阿徹
今天晚上月亮?xí)鰜韱?？月亮?xí)菨M月、半月還是月牙呢？月亮什么時候升起來呢？今天是早上還是下午會漲潮呢？漲潮是普通的潮水還是最高潮呢？這些問題好像對我們來說無關(guān)緊要，而且有些古怪，因為到了這個年齡，我們所關(guān)注的事情不外乎周一晚上的球賽以及晚間新聞上“一觸即發(fā)的世界大戰(zhàn)”，還有選舉、奧運(yùn)會以及電視上的特別報道等。除了晚上外出散步的行人和漁夫外，很少有人會注意到月亮和潮汐。
很久很久以前，我們的祖先大概就能夠回答剛才有關(guān)月亮和潮汐的問題了，不過直到近代，月亮的圓缺和潮落潮漲之間的關(guān)系才成為人類日常生活的一部分。對于農(nóng)夫和獵人來說，月亮的圓缺只是記錄它在一年中所處的時間。月亮就像是天空中的日歷一樣，它向人們表明什么時間該去種植，什么時間該去打獵，什么時間去打魚，什么時間該收獲。月亮中蘊(yùn)含著無窮無盡的神話和傳說，很多重要的宗教事件也都是由月亮來標(biāo)明時間的，比如復(fù)活節(jié)、逾越節(jié)和齋月等。
潮汐
在過去，“什么時候漲潮”這個問題對于居住在海邊、以海為生的漁民以及那些喜歡偶爾吃上一頓海鮮的人士來說非常重要，不過現(xiàn)在它對于我們每個人都很重要了，因為有些魚類和蟹類只會在潮落的時候出現(xiàn)，而有些魚類卻只能在漲潮的時候出現(xiàn)。在鐵路交通、公路、卡車、汽車、公家車和飛機(jī)出現(xiàn)之前，海洋是主要的交通要道時，潮汐的漲落就決定了人類和貨物出發(fā)的時間。
我們的祖先不僅知道月亮什么時候圓缺，潮汐什么時候漲落，他們還知道月亮圓缺和潮汐漲落有著密切的關(guān)系。他們知道滿月的時候，潮水會漲得特別高，而潮落的時候，會落得特別低；他們知道潮汐變化和農(nóng)歷一致，因此只要知道月亮的形狀，就可以推斷出明天的漲潮情況。古代的很多鐘表都不僅能顯示一天中的時間，還能表明月亮的圓缺，但很多現(xiàn)代人對這些都一無所知。根據(jù)我們現(xiàn)代的24小時制太陽鐘表，月亮升起的時間每天都會比前一天晚50分鐘，這一點(diǎn)你知道嗎？如果今天早上海水漲潮，那么明天早上漲潮的時間會比今天晚50分鐘，這一點(diǎn)你知道嗎？
月亮的不同階段：其位置和月相
但是古人對月亮圓缺和潮汐漲落之間為什么有這樣的關(guān)系感到迷惑不解。300年前，艾薩克·牛頓解釋說，地心引力是一種物體作用于另一種物體上的力量，一種相互的吸引力，大的物體之間相互作用的力量會更大。這種力量使得超速行駛的行星沿著一定軌道繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，同時也使月亮繞著地球運(yùn)轉(zhuǎn)。這種相互作用的力量會達(dá)成一種平衡，這些不斷運(yùn)行的星球的前行運(yùn)動會產(chǎn)生一種向外的力量。根據(jù)牛頓的這種觀點(diǎn)，地球上海洋里的潮汐就是由于月亮和太陽對海洋的引力而造成的，在地球朝著月亮的一面，這種萬有引力會把海水朝著月亮的方向吸引到半碼高的地方。
地球每24小時自轉(zhuǎn)一周，這股水流，或者潮汐，也同樣圍繞地球轉(zhuǎn)上一周，這樣，每個地方的海水每天都會漲落一次，不過，我們也知道，很多地方的海水甚至?xí)惶鞚q潮兩次，這是因為月球太大了，它的引力也很大，這就使得地球繞它轉(zhuǎn)動的點(diǎn)不在地球中心，而是在偏向月球3000公里的地方。
結(jié)果，在地球的一面，由于萬有引力而引起海水漲潮，而在地球的正對面，也會有海水第二次漲潮。在普雷斯托，那里的海水每天都漲潮兩次，而第二次漲潮，就是由于地球運(yùn)轉(zhuǎn)的支點(diǎn)偏離中心的緣故，它比第一次漲潮時要低。
這種解釋只是基于地球自轉(zhuǎn)這個事實(shí)，而且這種說法會讓人覺得任何地方的潮汐都同時漲潮落潮，不過，我們必須得記住一點(diǎn)，月亮在空中并不是靜止的，它運(yùn)轉(zhuǎn)的速度約為每小時2000公里，每27.5天就能繞著地球轉(zhuǎn)上一圈，這樣潮汐的漲落就會隨著月亮的腳步而有所不同，在地球上的某一地點(diǎn)，潮汐每天漲落的時間會比前一天晚50分鐘，比如，在某個晴朗的晚上，你看見月亮像一個巨大的金黃色球體升起在東方地平線上，這時你可以把時間記下來，然后第二天晚上在同一地點(diǎn)觀察月亮，你會發(fā)現(xiàn)，月亮升起的時間比前一天晚了50分鐘。由于我們這里一般都是每天漲潮兩次，所以它們之間的間隔時間肯定是12小時25分鐘。
關(guān)于潮汐，還有另外一件有趣的事情需要解釋。按照農(nóng)歷，在每個月29.5天的時間里，海面上會出現(xiàn)兩次比平常要高的潮汐，被稱作大潮，通常發(fā)生在滿月和新月的時候；此外，還有兩次潮汐要低于平常，被稱作小潮，一般出現(xiàn)在農(nóng)歷每個月的第一周和第三周期間。大潮之所以叫“大潮”，因為漲潮時水面非常高，洶涌起伏，波浪翻騰，它和春天沒有一點(diǎn)兒關(guān)系，它們主要是由于地球、太陽和月亮的相對位置引起的，也就是這三者位于一條直線時，就會產(chǎn)生大潮。而小潮里的“neap”這個詞則是來源于德語，它表示潮汐非常小，簡直像是沒有動靜，好像在打瞌睡一樣。
牛頓對此也給出了自己的解釋，他認(rèn)為，這種大小潮的不斷循環(huán)是由太陽對地球及地球上水面的萬有引力引起的，太陽對地球也有一定的吸引力，它所引起的潮汐比平常差不多要小46％，但是太陽的引力并沒有引發(fā)更多的潮汐，相反，它只是在太陽、月亮和地球成為直線時，加強(qiáng)了月亮的吸引力，所以就產(chǎn)生了比平時要大的潮汐，這就是大潮。當(dāng)?shù)厍颉⒃铝梁吞栐谔罩械奈恢贸手苯菚r，由太陽對地球的引力抵消了月亮對地球的引力，所以造成的潮汐非常小，稱為小潮。
關(guān)于潮汐的解釋到此就好像很完整了，不過，由于地球表面的固體形狀不規(guī)則，從而加劇了潮汐現(xiàn)象的復(fù)雜性。在紐約，高潮和低潮的高度相差大約只有5英尺，而在緬因州的洛克波特，高潮和低潮時期潮水高度相差10英尺，到了芬迪灣，這個差距就變成了30英尺，這些都是由其海岸的形狀引起的。不管你去哪兒旅行，只要和當(dāng)?shù)氐臐O夫或者居民聊聊，你就會發(fā)現(xiàn)那里的潮水有其特殊的特征。很多地方的海面都會一天漲兩次潮，但有些地方，比如佛羅里達(dá)的彭薩克拉以及墨西哥灣的海洋，一天都只漲一次潮，而舊金山的海洋，一天漲一次大潮一次小潮，這些現(xiàn)象都是由陸地和潮水的相互作用造成的。
每天漲潮兩次
大潮：地球在太陽和月亮之間
小潮
大潮：月亮在地球和太陽之間
即使在茫茫的大海上，潮汐也會引起海面上幾乎不為人所察覺的波動，這一點(diǎn)好像很奇怪。每天都會有幾個小時，船只離月亮的距離會近上半米，而6個小時以后，距離又會遠(yuǎn)上半米。潮水涌上淺水區(qū)時，海水會沖進(jìn)海灣、港口等地，這樣的潮水非常兇猛，巨大的洪水每天襲來一次。千百年來，人類一直希望可以利用這種水流來產(chǎn)生電力，現(xiàn)在，這種愿望實(shí)現(xiàn)了一小部分，但是要大規(guī)模地利用這種電力，可能會存在潛在的生態(tài)危害，這種危害甚至可能會超過它所節(jié)約的石油和煤炭。
由于地球上幾乎所有區(qū)域都有生物生存，潮汐在它們的生活中也起著重要的作用。隨著每一次漲潮，海里的營養(yǎng)物質(zhì)都會被沖上海岸或者港口甚至小河溝，同樣，退潮時，海水也會帶走生長在沼澤地及河流里的生物。這樣，經(jīng)過潮漲潮落，這些生物就會被不停地橫向攪拌或者豎向攪拌，灘涂地帶生物的生長節(jié)奏會受到潮汐的很大影響。
仔細(xì)想想，我們這個叫作地球的行星上，每一個角落都會有令人驚嘆的生命奇跡，即便是地球和月亮之間也形成了一種古老的合作關(guān)系，從而形成了一種生命脈搏，自古至今，生生不息，我們每個人都是這種亙古不變的生命脈搏中的一部分。
注意
潮水漲落時速度不均
潮水水平上漲的水量非常有規(guī)律，在第1個小時內(nèi)，潮水上漲很少，到了第2個小時，潮水上漲就很明顯了，在第3個小時內(nèi)（就是潮水漲了一半時），水量上漲的速度最大，潮水上漲的數(shù)量會逐漸下降，直到第6個小時，水量上漲又不太明顯了。退潮時的模式也大概如此，起初很慢，然后加快，最后又會變慢。
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高潮和低潮
在一天24小時之內(nèi)，潮汐有2次高潮2次低潮，這種模式就叫作一天兩次制，通常都發(fā)生在美國的大西洋和太平洋沿岸。
——摘自《發(fā)現(xiàn)自然之海岸篇》
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