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為什么會(huì)產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象
生活在海邊的朋友們，經(jīng)常會(huì)見到一種“潮汐現(xiàn)象”，所謂潮汐現(xiàn)象就是說海水有漲潮和退潮的時(shí)候，有時(shí)候海水的位置較高，也有時(shí)候海水會(huì)退下去，那么為什么會(huì)出現(xiàn)這種潮汐現(xiàn)象呢?產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象的原因又是什么?下面小編給大家搜集了一些關(guān)于潮汐現(xiàn)象的資料，一起來看一看吧。
到過海邊的人都知道，海水有漲潮和落潮現(xiàn)象。漲潮時(shí)，海水上漲，波浪滾滾，景色十分壯觀;退潮時(shí)，海水悄然退去，露出一片海灘。我國(guó)古書上說：“大海之水，朝生為潮，夕生為汐�！蹦敲矗毕窃鯓赢a(chǎn)生的?
古時(shí)候，很多賢哲都探討過這個(gè)問題，提出過一些假想。古希臘哲學(xué)家柏拉圖認(rèn)為地球和人一樣，也要呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他猜想這是由于地下巖穴中的振動(dòng)造成的，就像人的心臟跳動(dòng)一樣。
隨著人們對(duì)潮汐現(xiàn)象的不斷觀察，對(duì)潮汐現(xiàn)象的真正原因逐漸有了認(rèn)識(shí)。我國(guó)古代余道安在《海潮圖序》一書中說：“潮之漲落，海非增減，蓋月之所臨，則之往從之�！睗h代思想家王充在《論衡》中寫到：“濤之起也，隨月盛衰�！彼麄兌贾赋隽顺毕c月球有關(guān)系。到了17世紀(jì)80年代，英國(guó)科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律以后，提出了潮汐是由于月球和太陽對(duì)海水的吸引力引起的假設(shè)，從而科學(xué)地解釋了潮汐產(chǎn)生的原因。
原來，海水隨著地球自轉(zhuǎn)也在旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)的物體都受到離心力的作用，使它們有離開旋轉(zhuǎn)中心的傾向，這就好象旋轉(zhuǎn)張開的雨傘，雨傘上水珠將要被甩出去一樣。同時(shí)海水還受到月球、太陽和其它天體的吸引力，因?yàn)樵虑螂x地球最近，所以月球的吸引力較大。這樣海水在這兩個(gè)力的共同作用下形成了引潮力。由于地球、月球在不斷運(yùn)動(dòng)，地球、月球與太陽的相對(duì)位置在發(fā)生周期性變化，因此引潮力也在周期性變化，這就使潮汐現(xiàn)象周期性地發(fā)生。
為什么會(huì)漲潮和退潮？是什么原理？
漲潮和退潮都是自然界的一種潮汐現(xiàn)象，這種現(xiàn)象往往出現(xiàn)在沿海地區(qū)，主要原理就是受到太陽和月球引力作用而導(dǎo)致的，進(jìn)而形成了海水周期性的漲退現(xiàn)象。
漲潮和退潮為什么叫潮汐
本身漲潮和退潮就是自然界一種常見的現(xiàn)象，只是在生活中為了能夠清楚的表述該現(xiàn)象，人們就習(xí)慣用潮汐來稱謂。簡(jiǎn)單表述的話，人們將海水垂直方面的漲退叫做潮汐，將水平方向的流動(dòng)叫做潮流。甚至在生活中為了更細(xì)區(qū)分，還把海水早晨的高潮叫做潮，而將海水晚上的高潮叫做汐。
發(fā)生漲潮和退潮的原理
海水會(huì)發(fā)生漲潮和退潮現(xiàn)象，主要原因就是受到了月球引力的影響。眾所周知在地球質(zhì)點(diǎn)上無時(shí)無刻都會(huì)受到月球質(zhì)點(diǎn)的萬有引力影響，這個(gè)力不僅僅會(huì)作用在地球質(zhì)心上，而且還會(huì)呈現(xiàn)以一種圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。再?gòu)膶I(yè)角度看，產(chǎn)生的這種向心力會(huì)與對(duì)應(yīng)的慣性力成為大小相等方向相反的力，在理想情況下這兩種力可以互相抵消。
不過在實(shí)際中這兩種力是不會(huì)抵消的，畢竟地球的體積相對(duì)比較大，再加上離月球最近的物體在繞地球和月球共同質(zhì)心做圓周運(yùn)動(dòng)過程中，所運(yùn)動(dòng)的軌道半徑會(huì)小于地球質(zhì)點(diǎn)的軌道半徑。這讓物體所受到的萬有引力會(huì)大于所受到的慣性力，讓其兩種力的大小變得不同，這就難以發(fā)生相互抵消的理想情況，勢(shì)必一直會(huì)保持重力變小的情況。
海水也屬于地球上的一種特殊物體，在地球自轉(zhuǎn)過程中，只要海水處于面對(duì)月球的位置，受到的引力呈現(xiàn)最大重力變小導(dǎo)致海水的涌起成為漲潮；而當(dāng)海水處于背向月球的位置，受到的引力呈現(xiàn)最小重力變大導(dǎo)致海水的降落成為退潮。
退潮后的海水會(huì)不會(huì)流向地心
海水上漲時(shí)候不用說，全部海水流出造成了海平面的上升，不存在任何的疑點(diǎn)。不過當(dāng)退潮后多余的海水流向哪了？這讓很多朋友發(fā)生質(zhì)疑。對(duì)此一部分人士猜測(cè)，海水不會(huì)憑空消失，退潮后這些海水沒有更好的去處，只能流向地心暫時(shí)儲(chǔ)藏。
水向地處流，對(duì)于這種猜測(cè)也不能說沒有任何道理。不過有專家實(shí)驗(yàn)證實(shí)，事實(shí)上流入地心的海水是非常少的，多的海水還流入到了原來的地方。專家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在海水受到萬有引力和自身重力情況下，會(huì)發(fā)生自然的“拉扯”變形狀況。在這種狀況下，近月球的海水被吸引的涌起，就需遠(yuǎn)距離海水填補(bǔ)原來缺失的海水。這讓起初退潮多余的海水，又重新流到了原來的地方而不會(huì)流入地心。
大自然現(xiàn)象就是這樣的奇妙，除了太陽的東升西落和海水的潮汐變化外，還有很多自然神奇的地方等待大家進(jìn)一步發(fā)掘。海水漲潮和退潮原理大家都明白了吧！簡(jiǎn)單說就是受到月球的引力作用而產(chǎn)生的，只是在這種現(xiàn)象中又隱藏很多的原理現(xiàn)象，這就需要大家慢慢思考理解了！
揭秘潮汐現(xiàn)象：為什么地球“背向”月球的一面也會(huì)漲潮？
地球是太陽系中唯一一顆擁有地表海洋的行星，地球的海洋是如此廣袤，以至于整個(gè)星球的表面有大約71%的面積都被海洋占據(jù)。生活在地球上的我們，早已對(duì)海洋有規(guī)律的漲潮和退潮習(xí)以為常，當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生在白天的時(shí)候，我們將其稱之為“潮”，如果發(fā)生在夜晚，我們則將其稱之為“汐”。
為什么地球海洋會(huì)出現(xiàn)潮汐現(xiàn)象呢？一個(gè)眾所周知的原因就是月球的引力作用，盡管月球的質(zhì)量在太陽系中并不算大，但與太陽系中的其他星球相比，月球與地球的距離可以說是“近在咫尺”，所以月球的引力就能對(duì)地球表面的海洋產(chǎn)生顯著的影響。
或許我們可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為，由于引力與距離的平方成反比，因此地球“面向”月球的一面受到的月球引力更強(qiáng)，并且距離月球越近的區(qū)域，受到的月球引力就越強(qiáng)。
在這種情況下，這一面的海洋就會(huì)微微隆起，這樣就形成了漲潮，但由于地球在自轉(zhuǎn)，這個(gè)隆起的區(qū)域與月球的距離會(huì)越來越遠(yuǎn)，月球的引力隨之不斷減弱，海洋的隆起也逐漸消失，于是就形成了退潮，隨著這個(gè)過程的持續(xù)，地球海洋也就出現(xiàn)了有規(guī)律的潮汐現(xiàn)象。
按照這樣的理解，地球“背向”月球的一面就不應(yīng)該出現(xiàn)漲潮，但人們卻早已觀察到，地球的海洋通常都會(huì)在一天之內(nèi)出現(xiàn)兩次漲潮，其發(fā)生時(shí)間的間隔大約為半天，而我們都知道，地球每完成一次自轉(zhuǎn)，差不多就是一天的時(shí)間。
這就意味著，地球“背向”月球的一面也會(huì)漲潮，為什么會(huì)這樣呢？下來我們就來揭秘一下這種看似奇怪的潮汐現(xiàn)象。
通常我們都會(huì)將地月系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)想象成，月球一直在地球引力的束縛下圍繞著地球公轉(zhuǎn)，而地球卻穩(wěn)穩(wěn)地不動(dòng)，然而事實(shí)卻并非如此。
根據(jù)萬有引力定律，引力的作用是相互的，當(dāng)?shù)厍蛟凇拔痹虑虻臅r(shí)候，月球其實(shí)也會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生同樣大小的引力，因此如果沒有其他因素的干擾，那地球和月球就將不可避免地撞在一起。
地球和月球之所以會(huì)像現(xiàn)在這樣穩(wěn)定的運(yùn)行，其實(shí)是因?yàn)樗鼈兌荚趪@著地月系統(tǒng)的質(zhì)心一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而它們之間的引力則起到了向心力的作用。
在此過程中，地球和月球都會(huì)因?yàn)樽陨淼膽T性而具備了遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的趨勢(shì)，從而使地球和月球始終能夠保持一定的距離，而不會(huì)被向心力“吸引”得撞在一起，因此這種趨勢(shì)等效于一種與向心力相反的力，所以我們可以將其稱為“離心力”。
需要注意的是，“離心力”的本質(zhì)是物體慣性的體現(xiàn)，它不是一種真實(shí)存在的力，而是一種為了方便討論而引入的虛擬力。
“離心力”的大小可用公式“F = mω^2r”來進(jìn)行計(jì)算，其中m、ω、r分別代表物體的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、物體與旋轉(zhuǎn)中心的距離，可以看到，“離心力”的大小與物體與旋轉(zhuǎn)中心的距離是成比例關(guān)系，也就是說，距離旋轉(zhuǎn)中心越遠(yuǎn)，“離心力”就越大，反之亦然。
由于地球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于月球，因此地月系統(tǒng)的質(zhì)心其實(shí)是位于地球半徑之內(nèi)，大概在地球與月球質(zhì)心的連線上距離地心4700公里的位置上，與之相比，地球本身的直徑則大約為12742公里，而這也就意味著，地球“背向”月球的一面受到的“離心力”比地球“面向”月球的一面更大。
另一方面來講，地球“背向”月球的一面與月球的距離更遠(yuǎn)，月球引力就會(huì)減弱，此消彼長(zhǎng)之下，“離心力”就占據(jù)了主導(dǎo)地位，由于“離心力”與月球引力是相反的，因此這一面的海洋就會(huì)向遠(yuǎn)離月球的方向隆起，進(jìn)而形成漲潮。
簡(jiǎn)單總結(jié)一下就是，在地月系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過程中，地球海洋會(huì)同時(shí)受到月球引力和“離心力”的影響，在地球“面向”月球的一面，是月球引力引發(fā)了海洋的漲潮，而之所以地球“背向”月球的一面也會(huì)漲潮，則是因?yàn)椤半x心力”的作用。
值得一提的是，作為太陽系中的“老大”，太陽同樣也會(huì)引發(fā)地球海洋的潮汐現(xiàn)象，只不過太陽距離地球太遠(yuǎn)（相對(duì)于月球），其引發(fā)的潮汐幅度就比月球更小。
當(dāng)月球運(yùn)行到與地球和太陽在同一條直線時(shí)，太陽與月球引發(fā)的潮汐就會(huì)出現(xiàn)疊加效果，從而使地球海洋的潮汐幅度更大，此時(shí)出現(xiàn)的潮汐稱為“大潮”，而當(dāng)月球運(yùn)行到地球與太陽的連線的垂直方向時(shí)，太陽引發(fā)的潮汐就會(huì)明顯削弱月球引力發(fā)的潮汐規(guī)模，此時(shí)出現(xiàn)的潮汐則被稱為“小潮”。
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