宇宙学 · 恒星与黑洞 · 太阳系
17路(17LUBBS) · 看见更远的宇宙

潮汐是月亮把海水吸起来的吗?

判定:表述不准确

一句话:不准确。潮汐来自引力的梯度,不是引力本身。月球对地球近侧和远侧的引力强度不同,这个差值(加上地球绕地月共同质心运动的惯性效应)把地球拉成椭球,两侧各鼓一个包。所以一天有两次高潮,而不是一次。

这个说法是怎么来的

「吸引」这个说法只解释了近侧那个隆起,解释不了背对月球的另一侧为什么也鼓起来——而后者恰恰是理解潮汐的关键。

两个隆起,两个不同的原因

近侧的隆起比较好理解:月球引力在近侧更强,把水往月球方向拉。远侧的隆起靠的是惯性:地月系统绕共同质心旋转,远侧离质心更远,需要的向心力更大,而月球引力在那里更弱,差额把水「甩」了出去。两个效应叠加,形成两侧对称的椭球。

为什么每天推迟约 50 分钟

月球在绕地球公转,每天东移约 13 度。地球要自转到「追上」月球的位置,需要多花约 50 分钟。所以同一地点的满潮时间每天推迟约 50 分钟,而不是固定 12 小时一次。

潮汐的周期结构
现象周期原因
半日潮约 12 小时 25 分两次隆起随地球自转扫过
全日潮推迟约 50 分钟/天月球公转导致相位后移
大潮小潮约 14.8 天日月引潮力的叠加与抵消

什么时候这个说法「有点道理」

太阳也参与引潮,强度约为月球的 46%。朔望时日月在同一直线上,引潮力叠加形成大潮;上下弦时互相垂直,形成小潮。所以潮汐不是「月亮一个人的事」。

依据

常见问题

为什么有些地方一天只有一次高潮?

因为海岸地形与水深会改变潮波的实际形态。半日潮在浅海、河口会被改造,有些地方形成全日潮,有些地方出现双峰。潮汐是引力强迫加上地形响应的结果。

潮汐会越来越强吗?

相反,会越来越弱。潮汐摩擦把地球自转的角动量转移给月球,地球自转变慢(每世纪约 1.8 毫秒),月球轨道每年外移约 3.8 厘米。最终月球会被锁定到更长的周期。

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