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涨潮和落潮的主要原因,揭秘海水每天两次涨落背后的科学原理

浩瀚无垠的海洋,自古以来便深深吸引着人类的目光,它既是慷慨的恩赐者,为沿海居民提供丰饶的渔业资源,带来食物与财富,宛如一位无私的守护神,又时常化身狂暴的恶魔,掀起滔天巨浪,摧毁沿岸的一切,夺走生命。

纵观历史长河,大海始终是人类爱恨交织的象征,人类对海洋的索取欲望,几乎可以追溯到文明的萌芽阶段,在那个遥远的时代,人们不仅依赖狩猎生存,更学会了捕鱼,以此获取维系生命的基本物资和交换的媒介。

步入现代,人类掌握了更先进的航海工具和捕捞技术,能够从海洋中获取惊人的鱼类资源。然而,过度捕捞的恶果也逐渐显现,严重威胁着海洋生态系统的平衡,同时,人类对海洋的污染也日益加剧,大量垃圾和废弃物被随意倾倒入海,导致许多海域生态环境遭受重创。

对于居住在沿海地区的人们,或是那些热衷于海边度假的旅行者来说,他们常常会发现,随着潮汐的涨落,涌上沙滩的不仅仅是鱼虾,还有不少令人触目惊心的垃圾。

长期以来,有人将潮汐视为海洋对人类的馈赠,认为退潮后海滩上会留下丰富的海产,因此,不少热衷于在海边搜寻海货的博主应运而生。然而,事实是,潮汐仅仅是一种再正常不过的自然现象。

潮汐,顾名思义,就是海水在天体引力作用下产生的周期性运动和变化,其中,月球是主要的驱动力,太阳也扮演着辅助角色。

“潮汐”一词蕴含着古人的智慧与浪漫,”潮”由”水”和”朝”组成,”汐”由”水”和”夕”构成,形象地描绘了白天和夜晚海水的涨落规律。

众所周知,地球在太阳的引力作用下围绕其公转,而地球的卫星——月球,则因地球的引力而环绕地球旋转,因此,人们将月球称为地球的天然卫星。

月球看似只是一颗普通的卫星,甚至无法自身发光发热,人类之所以能够发现它的存在,是因为它能够反射太阳的光芒,实际上,月球也拥有着不可忽视的引力。

尽管月球的引力无法改变地球的运行轨迹,但它始终吸引着地球表面的海水,引发海水的流动。与此同时,地球的自转产生的离心力也影响着海水的运动方向,最终形成了高潮和低潮。除了天体引力,海底地壳的变动、火山爆发等地质活动,也是影响潮汐运动的因素。

在牛顿被苹果砸中头颅,揭示了万有引力定律之后,科学家们提出了平衡潮理论,该理论假设地球完全被海水覆盖,海底平坦如镜,且海水没有惯性,忽略地球自转的影响,认为在重力和引潮力的作用下,海水将保持相对平衡的状态。

然而,这一理论并不完善,与真实的海洋情况存在较大差距。

事实上,潮汐是一个极其复杂的自然现象,它不仅受到天体引潮力的驱动,还受到地球自转、海底地形地貌、陆地轮廓等多种因素的影响,因此,不同地区的潮汐现象千差万别。

18世纪,拉普拉斯建立了潮汐动力学理论,将真实的海洋因素纳入考量,此后,众多科学家通过观测和研究,不断发现影响潮汐的因素,深化了人类对潮汐的认识。

根据潮汐的周期性,可以将其分为三种类型:第一种是半日潮型,在渤海、东海等地区普遍存在,一个太阴日内出现两次高潮和低潮,两次潮差和涨落时间基本一致。第二种是全日潮型,南海地区的北部湾是全球典型的全日潮海区,与半日潮不同,它在一个太阴日内只有一次高潮和低潮,时间间隔约为12小时25分。第三种是混合潮型,在一个月内,某些天会出现类似半日潮的两次高低潮,但潮差和时间都不规律,其他时间则类似于全日潮,只有一次涨落。

我国的南海地区超过一半的地方都属于混合潮,例如榆林港,15天会出现一次全日潮,其余时间则是半日潮,且规律性和潮差都与典型的半日潮有所差异。

无论哪种类型的潮汐,每当农历初一和十五,即新月和满月时,再过两三天会出现潮差最大的大潮;而在农历初八和二十三,即月亮被遮挡一半时,再过两三天也会出现潮差最小的小潮。这些现象充分证明了月球对潮汐的巨大影响。

在沿海地区,人们常常观察到海水涨潮时波涛汹涌,而退潮后却仿佛神秘消失,露出了广阔的滩涂,这些消失的海水究竟去了哪里呢?

事实上,退潮后的海水并没有消失,海洋的总水量基本保持稳定,全球范围内的涨潮和退潮在不同时间发生。当我们看到一处地方退潮时,距离较远的海岸可能正在经历涨潮,只是我们无法察觉。

因此,看似消失的退潮海水,实际上是在前往另一个正在形成涨潮的地方补充,海洋在这个过程中并没有增减,只是由于月球的引力或其他因素的作用,引发了海水的运动。

这就像我们舀一盆水,用风拂过一侧,这一侧的水受到力的作用向内移动,而另一侧的水则会向外涌起。

在一定程度上,潮汐对地球的自转会产生负面影响,它会逐渐减慢地球的自转速度,并使自身远离地球,但这种影响非常缓慢且细微,可能需要数百万年才能观察到明显的变化。

除此之外,潮汐还对各种生物的活动产生着重要影响,人类也从潮汐中获取了能量,将其转化为电力,进一步推动了经济发展。