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为什么海洋有潮汐,而湖泊等水体没有产生潮汐?
作者:日照科普网  点击次数:1396  发布时间:2017-07-04 15:50:38

  地球上的海洋潮汐是如何形成的?我们通常了解到的是因为月球的引力作用在地球上,从而导致引力的不平衡——地球靠近月球的一侧受到的月球引力最大,而远离月球的那一侧引力最小。这样的结果就是把海洋拉伸成沿地球两侧隆起,最终形成了潮汐。

  然而,这种引力差异并不意味着月球“拉伸”海洋。如果这就是海洋潮汐的原理,那为什么湖泊、池塘以及装在杯子里的水没有产生潮汐作用?事实上,很多人都误解了产生潮汐的根本原因。当然,潮汐作用确实是海洋沿地球两侧隆起导致的,但并非是月球引力差直接造成的。那么,海水隆起的真正原因是什么呢?

  

 

  通过计算可知,在地球上的任何一点,作用在地球上的月球引力比地球自身的重力弱1000万倍。因此,地球朝向月球的一面和背向月球的一面之间的引力差异很小。事实上,地球的潮汐隆起是月球、地球和太阳之间的复杂引力作用的产物。而总体效果更多的是“推”而不是“拉”地球上的水。

  虽然地球上的每一滴水确实被月球的引力所吸引,但是由于地心引力内向的拉力太强,所以月球的引力在分子水平上的效应并不明显。然而,关键是海水大约占地球表面的71%,并且全球海洋都是连通的,这使得每个水分子上的力叠加在一起就能达到相当可观的水压力。

  地球两极附近的水分子主要被拉向地球的重心(靠近其核心),最接近月球的水分子(在地球赤道上)受到了最强的月球引力作用。同时,距离月球最远的水分子受到最弱的引力作用。

  

 

  由于水分子可以很容易地相互碰撞,这些无数微小的碰撞叠加在一起的宏观表现就是把海水从两极挤压出来。这种全球水压力对抗地球的重力,形成两个隆起——潮汐。因此,海水并不是被引力拉伸而直接隆起。海洋沿着地球-月球方向隆起,这就如同用手挤压灌水气球,它的两侧将会凸起。

  对于诸如湖泊等较小的水体而言,没有明显的潮汐隆起,这是因为它们缺乏足够的水来产生可以显著克服地球重力的水压。

  另外,太阳的引力也会影响潮汐,约占这一现象的三分之一。当太阳的引力与月球的相抵消时,会导致低于平均水平的小潮。当太阳与月球成一条直线时,会引发大潮。


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