大海为什么会有潮涨潮落
6642023-08-24
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初中物理就学过,物体间力的作用是相互的,月亮绕地球转动,是因为月亮受到地球的吸引力,同时,月亮对地球也有吸引力,有何证据说明月亮吸引地球呢?大家能想到的就是潮汐现象。其实,由于月亮的吸引,不仅是海洋,地球本身以及大气层都会发生潮汐现象,但只有海洋的潮汐现象能被看到。
当海水对着月亮时,就被月亮吸引起来,形成涨潮,同时,因为海水是随地球一起转动的,背对月亮的一面的海水由于惯性保持原来的运动状态,如同转动雨伞,雨滴被甩出一样,海水也被甩的凸起来,也形成涨潮。对着月亮的一面和背对月亮的一面海水涨起来,其他地方的海水就落下去,形成落潮。
当然,由于太阳吸引也会产生潮汐现象,但太阳比月亮距离地球远得多,对地球的引潮力小得多,通常就笼统的说,潮汐现象是由于月亮的吸引引起的。不过,有时太阳的影响也是很明显的,当太阳、地球、月亮在一条直线上时,两个涨潮叠加在一起,就形成大潮。当太阳、地球、月亮成直角时,一个涨潮与一个落潮叠加在一起,就形成小潮。
这是因为月球的引力造成的,月球引力造成了地球上的海有了潮汐变化,而潮汐变化的主要表现就是有浪潮,潮涨潮落
潮汐的这种规律性与它的日月起因是分不开的。我国早在《山海经》中就说潮汐与月亮有关,十七世纪后期牛顿发现了万有引力定律,即宇宙中的一切物体都相互吸引。地球、月球、太阳三者当然也不例外。潮汐的产生就是由于月球和太阳对地球的引潮力作用引起的。在这一系统中,由于月球(又称太阴)离地球远较太阳近,故其质量虽小,但它产生的引潮力比太阳大得多,是它的两倍左右。
在地球——月球系统中,地球受到两个力的作用A:一是月球对它的引力,二是地球自转、绕日公转和绕地月系中心转动时产生的惯性离心力,这两个力结合产生合力。这种合力就称为“月球引潮力”,在引潮力的作用下导致海水运动形成潮汐。合力的两个分力就象四边形的两条边,中间有一个夹角,四边形的对角线就是“引潮力”。可以想像,当地月位置变化时,夹角也变化,对角线合力就变化。在向着月球的地方,月球的引力大于离必力,引力起主导作用,此时出现高潮;在背月的地方,离心力大于地球的引力,离心力起主导作用,也形成高潮。因此在高潮带之间的广阔海域,由于海水流向高潮区,水面下降,相对出现低潮。因为地球对着月球自转一周为24小时50分,这段时间内,某一海区就要经过向着月球和背着月球各一次出现两次高潮。
当然,除了月球引潮力以外,太阳对地球也有引潮力。虽然较前者小得多,但其力学过程都是一样的。因为天体运动都有周期性和规律性,所以在月球和太阳的共同作用下,这海洋潮汐就很有规律性,每逢农历初一十五时,太阳,月球和地球三个天体差不多在同一条直线上,月球与太阳的引潮力几乎作用于同一个方向,两者的合力最大,此时海水受到的引潮力最大,因此这会海水涨得最高,落得最低,即大潮。到了初八(上弦),二十三(下弦),太阳、月球、地球三者位置形成直角,此时太阳引潮力和月球引潮力两者合力最小,这时潮涨得不高,落得也不低,出现两次最低的高潮和最高的低潮。
因为海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等形成密度不同的水团,再者受到风应力、地转偏向力和潮汐等作用影响,会发生大规模的流动,这就是洋流。在海地层的海水大部分原因是由于潮汐、地转偏向力、海地地形和密度差等原因引起的。所以海地层的洋流流速相对缓慢,不像浅海层的海水,热辐射,风应力和密度差等因素对浅海层的洋流流速影响较大。
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