地球其实就是一个水球,地球上有很多的海洋,而且每天都是有一定的规律的会出现潮汐的现象。每当涨潮的时候,那些海水不知道是从哪里来的,人们看到的只是一望无际的海洋,而当退潮的时候,这些海水又一次消失了,没有任何的踪迹,这不得不让人们感叹大自然是如此的神奇。也正是这神奇,让人有很多的问题出现。
一、海洋为什么会出现这样的现象?
人类现有所学的知识明白的一个道理就是任何物体也发生了运动,那么就一定是有改变,而且是受到了力的作用,才会出现这种改变。所以说海水涨潮和退潮也是因为自身发生了运动,所在的状态出现了改变,在这个过程当中,海水也受到了力的作用,而这个力就是万有引力。
牛顿是告诉过我们的引力是在这个宇宙当中存在的,而且是无处不在,只要是有质量的东西都会产生引力,而且引力的大小和整体的自身质量是成正比的,也就是说与距离平方是成反比的。在太阳系当中太阳的质量是巨大的,可以说是占了整个太阳系质量的99.286%,也就是说对地球的引力是极其大的。而地球和月球的距离是非常近的,所以月球对地球是有一定的眼力的,而且已经超过了太阳。所以说人们就可以认为,地球的海洋之所以会出现潮汐的现象,是因为月球存在的一种引力,将海水给吸走了,离开地球表面,从而形成了涨潮。
二、涨潮的水来自于哪里?
其实在地球上的海洋水都是相通的,在这种情况之下,其他海洋区域的水在涨潮的时候就会涌过来。而与之同时出现的就是有一部分海水会失去,所以就形成了退潮,也就是说涨潮和退潮是一个相互作用的过程。在地球自转和月球公转的时候,月球和地球的位置就会出现一定的改变,而且是周期性的,所以海洋就会有规律地出现潮汐现象。
三、地球的背面也出现了潮汐现象?
有很多人可能不理解了,潮汐是由月球所引起的,那么地球在背对着月球的一面,依然会出现这样的涨潮现象吗?
月球和地球的关系并不如人们印象当中那样的,实际情况是月球和地球都是在绕着一个东西在运动,地球和月球之间有共同的质心运动,在这样的状态之下运动,两者就不会出现背面的关系,而且地球的质量是比较大的,所以地球和月球之间共同质心的位置是在地球,在半径之内的。但是地球依然会绕着这个东西进行运动。而在地球背对着月球的那面,是有离心力进行抗衡的,地球除了自身的引力之外还有月球的引力。
涨潮的水是怎么来的?
你有没有好奇过海水涨潮时,这些潮水是从哪里来的?
其实,海洋中的海水既不会变多,也不会变少,之所以会有潮起潮落的变化其实是因为月亮的缘故。
牛顿在1687年出版了一本书《自然哲学的数学原理》,在这本书中牛顿提到了万有引力公式,他介绍说,任何两个物体之间都存在万有引力,但引力的大小和物体之间距离的平方成反比。
地球上的海水,除了受地球引力之外,还受月亮的引力影响。我们知道,力不仅有大小,还有方向,其中地球引力的方向指向地球内核,而月球引力方向指向的是月球的内核。
也就是说,地球上的物体,会主要受两个力的影响,其中一个是地球引力,另一个是月球的潮汐力,而地球的引力指向地球内核,也就是我们说的“下面”,而月球的潮汐力指向的是天空上月球的方向,也就是我们说的“上面”。
由于地球质量相较于月球而言更大,而且地球距离海水更近,所以海水受到的地球引力就较大。而月球质量虽小,距离海水虽然较远,但由于海水是液态流体,容易在力的作用下汇聚,因此海水会受月球引力的影响,纷纷聚拢在靠近月球的一端。
而远离月球的另一端,由于地球存在着自转,也使得它们能够形成高潮。所以在地球上,会有两个地方同时存在高潮,一个是靠近月球的一端,一个是远离月球的一端。与此同时,地球上也会形成两个低潮,分别是高潮的两侧。
所以,地球上的水并没有增多或者减少,只是海水从这个地方,聚集在了那个地方而已。
潮起潮落对地球有什么影响?
如果没有月亮的潮汐力,可能地球生物的生活会大受影响。
对人类最大的影响是一天的时长。对于现在的我们而言,每天是24小时,但科学家通过研究发现在恐龙生活的年代,每天只有23.5小时,而在地球形成之初,每天只有8小时。
之所以会如此,是因为一天等于地球自转一圈的时间,在地球刚形成之初,地球自转的速度很快。
然而地球表面物质,比如:海水受月亮潮汐力影响,发生摩擦、形变,以至于地球会消耗动能并以热量的形式散发到宇宙中。
这就类似于一颗不断转动的铁陀螺,当你在它旁边放置一个磁铁时,陀螺转动的速度会越来越慢。
地球转动的速度也会越来越慢,最终地球自转速度会与月球围绕地球公转一圈的速度一致,这个就叫做:潮汐锁定。
目前,地球已经完成了对月球的潮汐锁定,但由于月球质量较小,万有引力也较小,因此月球需要花费更长的时间才能潮汐锁定地球。
除了影响地球的自转之外,潮起潮落还会影响到海洋生物的生存。
我们知道,海水的涨落可以将海洋深处的海水带到海洋表面,而海洋表面的海水可以进入到海洋内部,这样大大促进了海洋内部能量的流动。
在地球上,大多数生物的能量来源主要是依靠植物光合作用,海洋中虽然没有植物,但海洋中有许多浮游植物可以通过光合作用生产能量。然而海水可以隔绝太阳光子,以至于足够深的海底长期没有阳光,所以能量匮乏,以至于生物非常稀少。
但是浮游植物的体积非常小,质量也非常轻,它们会随波逐流的运动。当潮起潮落时,它们会与海洋深层的海水发生交换,为海洋深处提供能量的流动。
所以海洋生命并不只有海洋表面上一层,而是即使在阳光照射不到的地方,也有生命能够生存。
而且,一些植物会在月光的“照耀下”生长,研究发现月亮的微光对于一些植物、昆虫的成长至关重要。
除此之外,潮汐变化还能够生产能量,为地球提供更为清洁的潮汐能,一些沿海地区会使用潮汐能来生产电流,相对于传统煤炭发电而言,这种方式更清洁、更安全、可持续。
总结
地球上潮起潮落虽然是自然现象,但这个现象发生的原因和月亮有关,并不是海水真的变多或者变少。
月亮的潮汐力对地球生物而言至关重要,它不仅减慢了地球的自转速度,还让海洋生物能够在更深层的海洋里生存。
海洋中有规律的涨落称为潮汐。沿着海岸线,水慢慢地上升到岸边,然后又慢慢地回落。当水位上升到最高水位,覆盖了大部分海岸时,就处于涨潮期。当水降到最低水位时,就处于低潮期。潮汐力使地球及其水在最靠近月球的一侧和最远离月球的一侧隆起,此时海水涨潮。 涨潮的水来自另一半球退潮的水,退潮后流向另一半球涨潮的海洋。
当地球自转时,一个区域就会远离月球的影响,潮水就会退去。某个地区已经处于低潮时,地球继续自转,当这个地区在地球与月球相对的一侧时,在同一区域又会出现另一个高潮(低潮)。地球继续旋转,潮汐退潮,另一个低潮发生,周期(24小时长)再次开始。大多数潮汐是半日潮,这意味着它们一天发生两次。例如,当一个被海洋覆盖的区域面向月球时,月球对水面的引力会导致高潮。
太阳会引起潮汐,就像月亮一样,尽管太阳的作用会小一些。当地球,月亮和太阳排列在一起时(发生在满月或新月时),月球潮和太阳潮会互相加强,导致更极端的潮汐,即春季潮汐。当月潮和太阳潮互相作用时,结果是异常小的潮汐,称为小潮。每两周大约有一个新月或满月,所以我们经常看到大的春季潮汐。
极端的海风和天气情况也会影响水位。强大的海上风可以把海水从海岸线移开,使低潮更加明显。陆上的风可以把水推向岸边,使低潮变得不那么明显。高压天气系统会压低海平面,导致潮汐降低。强风暴和飓风带来的低压系统可能会导致潮汐比预计的高很多,所以在恶劣天气时要谨慎出海,谨防意外。
地球是在不停的自转,而地球上的存在物都有“万有引力”,在转动的过程中,海中的水会偏向某个方向,进而引发涨潮和退潮。而无论是涨潮的水还是退潮的水,都是大海里现存的水。
海洋会涨潮和落潮,这与月亮的引力有关,由于地球在转动,每个地方与月亮的位置关系在发生变化,有的地方涨潮有的地方就会退潮,退潮的水就会到涨潮那边去,涨潮的水也是从退潮那边来的。