幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),海洋的潮起潮落,通常被稱為潮汐, 這些海平面上升和下降的節(jié)奏模式在塑造沿海生態(tài)系統(tǒng)和人類活動(dòng)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,從漁業(yè)和運(yùn)輸?shù)铰糜螛I(yè)和能源生產(chǎn)。但是是什么導(dǎo)致了潮汐,它們是如何產(chǎn)生的?
潮汐的核心是月球和太陽(yáng)對(duì)地球海洋的引力。雖然地球大部分被水覆蓋,但各地的重力并不相同。月球離地球比太陽(yáng)近得多,它的引力在地球面向月球的一側(cè)的海洋中形成一個(gè)凸起,并在遠(yuǎn)離月球的另一側(cè)形成另一個(gè)凸起。這是因?yàn)樵虑虻囊υ诘厍蛎嫦蛟虑虻囊粋?cè)更強(qiáng),將水拉向月球,而對(duì)面的引力更弱,讓水從地球“掉落”并形成一個(gè)凸起 .
地球兩邊的這種隆起的水是導(dǎo)致潮汐的原因。當(dāng)?shù)厍蚶@其軸自轉(zhuǎn)時(shí),地球表面的一個(gè)給定點(diǎn)在 24 小時(shí)內(nèi)穿過(guò)兩個(gè)凸起,導(dǎo)致每天出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮。兩次高潮或兩次低潮之間的時(shí)間大約為 12 小時(shí) 25 分鐘,因?yàn)樵虑蛞苍谶@段時(shí)間內(nèi)繞地球運(yùn)行,導(dǎo)致兩個(gè)凸起隨之移動(dòng)。
然而,太陽(yáng)的引力也會(huì)影響潮汐,盡管影響程度小于月球。當(dāng)太陽(yáng)、月亮和地球?qū)R時(shí),如在滿月或新月期間,它們的聯(lián)合引力會(huì)產(chǎn)生更高的漲潮,稱為大潮。相反,當(dāng)太陽(yáng)和月亮彼此成直角時(shí),如在四分之一月亮期間,它們的引力部分相互抵消,導(dǎo)致較低的高潮,稱為小潮。
但是海岸線的地理位置和海底的形狀也會(huì)影響潮汐。例如,在狹窄的河道中,涌入的潮汐會(huì)產(chǎn)生一個(gè)波浪,向上游傳播并變得越來(lái)越高和越來(lái)越窄,這被稱為潮汐孔。在某些地方,例如加拿大的芬迪灣或英國(guó)的塞文河口,由于海岸線的形狀和潮汐的共振,潮差可能非常大,可達(dá) 60尺或更多漏斗形的海灣。
潮汐在全球氣候系統(tǒng)中也起著至關(guān)重要的作用,因?yàn)樗鼈冇兄谥匦路峙浜Q笾車臒崃亢宛B(yǎng)分。它們還可能對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類活動(dòng)產(chǎn)生重大影響,從魚(yú)類產(chǎn)卵和遷徙的時(shí)間到沿?;A(chǔ)設(shè)施的安全以及潮汐渦輪機(jī)生產(chǎn)可再生能源。
結(jié)論
海洋的潮起潮落或潮汐是月球和太陽(yáng)對(duì)地球海洋的引力引起的一種神奇現(xiàn)象。雖然潮汐的基本機(jī)制很簡(jiǎn)單,但海岸線的地理和海底的形狀可以產(chǎn)生范圍廣泛的潮汐模式和影響,從潮汐孔到巨大的潮汐范圍。了解潮汐、海洋和氣候系統(tǒng)之間復(fù)雜的相互作用是科學(xué)家和決策者的一項(xiàng)重要任務(wù),因?yàn)槲覀兣芾砦覀兊难睾YY源并保護(hù)我們星球脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。
聯(lián)系客服