潮汐——地球和月球的相互作用(圖)

2021-02-08 網易新聞

2007-10-15 18:52:27 來源: 中國探月網

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    海邊居住的人會發現海水的水位經常變化,時高時低,在白天出現的海水水位變化叫「潮」,晚上的叫「汐」。漲潮時驚濤拍岸,如果潮水湧過江河入海口,遇上喇叭形的狹窄河道,會激起幾丈高的巨浪,其狀如萬馬奔騰,其聲如雷霆咆哮。我國浙江錢塘江口的錢塘潮就是這樣形成的。潮汐對於沿海沿江地區人民的生產和生活影響很大。人們在長期生產鬥爭實踐,積累了利用潮汐於航運、農田灌溉漁業、鹽業等方面的豐富經驗。潮汐儲藏著很大的能量,已被利用來建造潮汐電站發電,造福人類。

    海水的漲落是有規律的。仔細觀察,你會發現,海水每天都有兩起兩落,兩次漲潮所經過的時間平均是12小時25分,第二天漲潮的時間會比前一天平均推遲了50分鐘,這正是月球的中天每天推遲的時間。古代勞動人民已察覺到潮汐同月球有關係,因而古語曰:「濤之起也,隨月盛衰。」但對潮汐現象做出科學解釋是在牛頓發現了萬有引力定律之後。

    根據萬有引力定律,兩個物體之間的引力和它們之間距離的平方成反比。地面上各點與月球的距離不同,所受月球引力的大小就不同,朝向月球的半個地球上,所受到的引力大於地心和背向月球一面所受到的引力。離月球最近的點所受到的引力最大,在此點的海水相對於地心而言被月球「拉」了起來,朝向月球的半個地球上的海水都會趨向最近點,該點海水就會上漲,這就是我們常說的漲潮。離月球最遠的點受到月球的引力最小,相對於地心,該點的海水有後退的傾向,我們稱之為退潮。由於地球自轉,在月球連續兩次經過某地天子午線的時間間隔——24小時50分內,地面上每一地點都會經歷了從最近到最遠那樣的置,因此會產生兩次漲潮兩次落潮的現象。



    圖片說明:我國最壯觀的潮汐是錢塘江潮。錢塘江河口外寬內狹,當潮水湧錢塘江入海口時,遇上喇叭形的狹窄河道,便激起幾丈高的巨浪,形成洶湧澎湃,氣勢雄偉錢塘江潮。農曆初一和十五前後,太陽、月亮和地球排列在一條線上,太陰潮與太陽潮同時發生,此時形成大潮,而在農曆八月十八前後出現的錢塘江潮湧最猛烈,成為錢塘江觀潮的最好時機。

本文來源:中國探月網 責任編輯: 王曉易_NE0011

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    1,為什麼地球海水會有潮汐現象,分為大潮和小潮!為什麼月球總一面朝向地球?直接抓重點言簡意賅的描述!圖1圖1中可以清楚的看到當月球運行到地球和太陽的中間時,稱為朔,由於太陽和月球引力對海水的引力,形成太陽潮和太陰潮,這時為大潮!當月球運行到地球的上側時,由於太陰潮和太陽潮的相互抵消,這是就是上旋小潮!
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    潮汐是由月球和太陽所施加的引力和地球自轉的綜合作用所引起的海平面上升和下降的一種自然現象。潮汐表可以用來尋找在任何給定地點潮汐的預測時間和振幅(或潮差)。這些預測受到許多因素的影響,包括太陽和月球的排列、潮汐的相位和振幅(深海中的潮汐模式)、海洋的無潮系統、海岸線的形狀和近岸水深測量(測深學)。
  • 潮汐鎖定,地球是怎樣給月球剎車的
    假設一顆人造地球衛星,在進入軌道時是沒有任何旋轉運動,那麼,它開始繞地球運動時是圖一的方式還是圖二的方式?我認為時圖一方式,因為按愛因斯坦相對論說法,地球周圍的時空是彎曲的,相對衛星而言,是在做直線運動。
  • 月球被地球「潮汐鎖定」,那地球為什麼沒有被太陽「潮汐鎖定」?
    我們大家都知道在地球上,任何地方和時刻,我們只能看到月球的正面(月球一直朝向地球的一面),而不能看到月球的背面,這是由於月球繞地球公轉的周期和月球自身自轉的周期相同而導致的現象,在天文學當中把這種由於重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體的現象稱為「潮汐鎖定」。
  • 為什麼月球總是一面朝向地球,一圖看懂潮汐鎖定!
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    當你每天凝望月亮的時候,你是否知道在地球上只能看到月球正面。也就是說我們只能看到月球的一面,而另一面在地球上是永遠看不到。那麼是否這意味著月球沒有自轉?當然不是。月球也是有自轉的,不過月球公轉周期和自轉周期相等,這就導致了月球圍繞地球公轉的時候總是以一面對著地球,所以在地球上就永遠只能看到地球的一面。那麼為什麼地球的自轉周期會和公轉周期同步呢?
  • 深度解讀月球對地球的潮汐作用,沒有它地球就無法演化出生命!
    在地球上,潮汐每天有規律地出現,那是個相互作用,引力的相互作用。當月球經過時,它拉動海洋,這時我們就看到了一個高潮位。海水潮汐是由太陽和月球的引力引起的,太陽和月球兩者吸引著地球造成了潮汐,但是月球比太陽要近得多,所以它的引力感覺要比太陽更強。
  • 如果月球沒有被潮汐鎖定地球引力對月球造成的潮汐隆起是會移動的
    ,萬有引力是一個和距離的平方成反比的力,月球作為一個球體,那麼月球這個球體靠近地球的那一部分受到的地球引力比較大,而離地球比較遠的那一部分受到地球的引力比較小,因此對月球造成了一個引力梯度,近端受到的引力大,遠端受到的引力小,這就會造成月球在朝著地球的方向上被吸引出來一個鼓包,對應著的遠端也會有一個被甩出去鼓包,這個叫做——潮汐隆起。
  • 月球對地球產生潮汐作用的基本分析
    前面幾節運用二體運動向心力導出計算式與萬有引力定律相結合,就月球對地球產生的引潮力進行了粗略的計算分析,我這裡的分析結論是:1.根據月球對地球產生的引潮力計算結果可知,在面對月球的一面,由月球引起的引潮力方向與月球引力方向相同,月球對單位質量的引力大於單位質量隨地球環繞月球做圓周運動產生的慣性離心力,潮汐由引力引起,體現為引力潮;在背離月球的一面,由月球引起的引潮力方向與月球引力方向相反
  • 月球的自轉和潮汐現象
    月球是地球的天然衛星,地球和月球組成地月系。月球圍繞地球公轉,周期是27天左右。而同時,地球圍繞太陽公轉,周期是一年。地球本身也在自轉,自轉一周是24小時左右,一個晝夜。我們在地球上永遠只能看到月球的一面,看不到月球的背面。因為月球永遠一面朝向地球。月球的自轉和月球公轉周期一樣,都是27天左右。
  • 月球的引力會引起地球上的潮汐,那太陽也會嗎?
    誰說太陽不會引起地球上的潮汐?我們知道月球會引起地球上的潮汐,因此也算是一種自然現象,地球上出現的潮汐就是由地月吸引力引起的,地月吸引力使得地球巖石圈、水圈和大氣圈中會產生周期性的運動和變化,被稱為「潮汐」。然而,你知道嗎?距離地球遠得多的太陽也能對地球造成潮汐效應,許多人不明所以,太陽那麼遠怎麼會造成潮汐呢?而事實上太陽不僅影響地球的潮汐,它對潮汐的影響幾乎是月球的一半。
  • 月球已被地球潮汐鎖定,若地球也被太陽潮汐鎖定,會有哪些變化?
    月球是地球唯一的一顆天然衛星,也是一顆被地球潮汐鎖定的衛星。何為潮汐鎖定呢?簡單來講,就是大質量天體的引力作用導致小質量天體失去了自主自轉的能力。以地球為例,地球自轉一周的時間約為24小時,也就是我們所說的一天,而地球圍繞太陽公轉一周約為365天,也就是我們所說的一年,地球的自轉是一種自主行為。但月亮就不同了,由於月球已經被地球潮汐鎖定,所以月球的自轉並不是自主行為,而是受地球引力控制的。正因如此,月球自轉一周的時間與其繞行地球公轉一周的時間是相等的。簡言之,月球上的一天和一年都等同於地球上的一個月。
  • 細說潮汐力產生的種種現象,探索月球和地球本身的秘密
    月球只有一面面向地球這個事實確實是引發了人們無數的遐想,那為什麼會這樣呢?其實這是潮汐力的作用,這個現象就是傳說中的潮汐鎖定。為什麼叫潮汐鎖定?因為月球就好像被地球鎖定了一樣,月球的視線永遠都不能離開地球,這就是所謂的潮汐鎖定。月亮對地球有潮汐力的影響,而地球對月球也有潮汐鎖定,這一切的原因恰恰也是因為地球對月球的潮汐力導致的,這個潮汐力是相互的。
  • 月球總是一面對著地球,是因為害羞嗎?不,是因為潮汐鎖定
    太陽 地球受力分析1由上圖可知,我們從太陽中心到地球中心畫一條直線,可以找到地面上離太陽最近的A點和離太陽最遠的B,正常情況下,地球的直徑大小大概是太陽的所以太陽對地球的引力與月亮對地球的引力的比值為GMm/(R-r)^2,帶入數值大約等於174,也就是說太陽對地球的引力是月亮對地球引力的174倍.可得知:引潮力和引力加速度成正比,而和距離成反比。這就很好理解了,雖然太陽對地球的引力是月球的174倍,但太陽的距離卻是月球的389倍,距離比質量對引潮力的影響更大,月球的引潮力還是太陽的2.2倍。
  • 用以太風法計算月球引起地球潮汐
    地球同樣處在月球的以太風錐中,地球的相對月球的相對加速度狀態相當於自由落體,就是地球向月球自由落體。地球體積龐大,在距離月球近的位置和遠的位置比較大,所以在自由落體過程當中,整體是質心部分與以太風相對速度為零,距離近的就要超前一些,距離遠的就會滯後一些,形成潮和汐。
  • 潮汐鎖定現象普遍存在嗎?還是僅僅發生在月球和地球身上?
    潮汐鎖定是一種非常常見的天文現象,給我們最直觀的感受就是在地球上人類永遠看不到月球的背面,自從人類誕生於地球之上看到的只是月球正面。太陽系內存在很多類似的現象,例如太陽和水星、木星土星和它們的部分衛星、冥王星和它的衛星卡戎。
  • 什麼是潮汐鎖定?我們在地球上為什麼看不到月球的背面?
    由於有著相等的年和日,另一個特定物體總是看到該物體的同一面,或者說這個物體被旋轉環繞。想想地球和月球。我們總是看到月球的同一面,從未從地球上瞥見它的另一面。這是因為月球被地球潮汐鎖定。月球每28天繞地球旋轉一周,而月球每28天自轉一周。
  • 月球被潮汐鎖定,地球只能看到其一面,未來地球會否也被太陽鎖定
    月球被潮汐鎖定,地球只能看到其一面,未來地球會否也被太陽鎖定?許多人有疑問,地球和太陽之間也有潮汐鎖定吧,為什麼地球不會只有一面對著太陽呢,太陽系裡那麼多行星及衛星,為什麼僅月球被潮汐鎖定在地球上只能看到其一面,這本身是不是巧合?