最近,潮汐引起了很多麻烦。涨潮时,沿海低洼地区比以前更频繁地被淹没。从2000年到2017年,平均而言,美国高潮造成的洪水频率增加了50%。洪水堵塞了道路,损坏了基础设施和备用的雨水管道。

大约40%的世界人口生活在海岸线62英里(100公里)以内。最近的洪水趋势一定让许多人对潮汐背后的科学原理感到疑惑。潮汐是如何发生的?为什么有些地区的潮汐比其他地区更严重?为什么海平面不能一直保持一致?今天我们将看看潮汐背后的物理特征。

推水

在图片中,你会发现我们的地球像足球一样位于大海中。地球上的每个海洋都有一个凸起。我们能观察到的是,一个凸起位于面向月球的半球,另一个在地球的另一侧。

为什么会有这些突起?简而言之,它们主要是由月球潮汐力对海水的影响形成的。这个景点有两个独立的部分。它可以“垂直”拉物质,即垂直于地球表面。此外,它还可以“横向”拉动物质,即平行于地球表面的方向。

现在,在任何给定的时间,地球上位于月球正下方的点被称为月球下方的点。同时,地球另一边与较低的月亮点相对的点被称为正点。海洋隆起在这两个地方达到最高点并非巧合。在月亮的右下角,月亮的重力没有水平分量——在离这些点90度的两个角上也没有水平分量。

在这方面,月的最低点、正确的点和90度的两点是独一无二的。地球的其余部分不可避免地会受到一种水平力的作用,这种力会将海洋中的水分子推到月球下方(月球重力最强的地方)或右边(月球重力最弱的地方)。这就是为什么海洋会在这两个区域膨胀。

太阳的作用

每24小时,地球将围绕其轴完成一次完整的旋转。在这个过程中,地球表面的任何给定点(如长岛或澳大利亚)都将直接穿过较低的月亮点和正确的点的两个海洋凸起。因此,在大多数地区,如果你的居住地位于海洋隆起处,你会遇到高潮。但是当沉降在凸起之间的区域时,潮汐会减弱。然而,情况并非总是如此。特殊情况总是存在的。

现在,让我们讨论另一个影响潮汐的因素。太阳也对海洋施加重力,但是因为太阳离我们太远,它对潮汐的影响不如月亮明显。然而,这个充满气体和等离子体的巨大球体显然会增加潮汐的波动。

加州大学圣地亚哥分校的地球物理学家邓肯·阿格纽在一封电子邮件中写道:“当太阳和月亮排成一行时,潮汐最大。”他指出,在满月和新月的两个阶段,太阳和月亮会排成一行。天文学家和地球科学家称这些春潮为春潮。请注意,春潮这个名字与春天无关(事实上,春潮一年四季都有)。

在春潮期间,“高”潮确实很高,“低”潮异常低。当太阳和月亮(相对于地球)成直角时,事情就不那么极端了。这时,会有一个小潮——也就是高潮和低潮之间差别最小的时期。

土地也会造成干扰。

如果涉及土地,事情会更复杂。地球可能是一个充满水的“蓝色星球”,但是地球表面的29%被陆地覆盖。海湾、悬崖和其他地貌特征也会干扰潮汐。这些地貌特征可能会加强潮汐或减弱潮汐。

大多数沿海地区每天有两次涨潮,每12小时25分钟就有一次涨潮。然而,总有例外。海潮是一个复杂的过程,包括潮汐力如何作用于水,因为潮汐可以在海洋盆地中自由运动阿格纽说。由于水流的限制,墨西哥湾的许多海滩每天只有一次涨潮。在加拿大新斯科舍省的其他地方,有一个V形的芬迪湾,一旦水流入内陆,就会被推上来。这种推力造成了低潮和高潮之间巨大的高度差,我们称之为涌潮。

《蝌蚪》由howstuffworks编译而成