潮汐是由于什么引起的:天体引力作用
潮汐是由于什么引起的,核心成因是月球与太阳对地球海水产生的引潮力,引潮力是天体万有引力和地球绕地月质心旋转产生的惯性离心力叠加形成的合力,月球引潮力贡献占比约七成,太阳引潮力约三成,陆地岩石、大气也会产生潮汐,只是海水潮汐最容易被观测,该原理适用于地球近海与大洋潮汐现象,不适用于无液态水的天体表面。引潮力会在地球朝向月球和背向月球两侧同时推起海水,形成两个隆起的水团,地球自转时,沿海区域依次经过水团位置,就会出现涨潮与落潮。
引潮力的作用原理
万有引力大小和距离平方成反比,月球对地球靠近一侧海水的引力,大于对地球本体的引力,海水被拉向月球方向。地球背向月球一侧,本体受到的月球引力大于表层海水,海水相对地球向外凸起,两个凸起区域就是涨潮区,凸起之间的区域为落潮区。地球自转周期约24小时50分钟,大部分海岸每天会出现两次涨潮、两次落潮,也就是半日潮。
太阳引力同样会生成引潮力,只是日地距离更远,引潮力强度低于月球。农历初一、十五前后,太阳、月球、地球近似处在一条直线,太阳引潮力叠加月球引潮力,潮差变大,形成大潮。农历初八、二十三前后,日地连线和地月连线互相垂直,太阳引潮力抵消一部分月球引潮力,潮差变小,形成小潮。
影响潮汐变化的其他因素
海岸地形会显著改变潮汐形态,狭窄海湾、喇叭形河口会放大潮差,杭州湾钱塘江大潮就是典型案例,海湾收窄迫使水体抬升,潮差远大于开阔大洋。大洋水深、海底地形、洋流,也会局部改变潮汐到达时间和潮水高度,同一纬度不同地点,潮汐时刻和潮差可以存在明显差别。
引潮力不是简单的天体直接拉动海水。
引潮力作用在全球海洋,海水会发生大范围流动,形成潮汐波。潮汐波在大洋里传播,遇到大陆边缘发生反射、折射,叠加之后,部分海区会出现每日一次涨落的全日潮,或是混合潮,潮型划分参考中国海洋局发布的潮汐观测规范。
大气潮汐和固体潮汐同样由引潮力催生,大气潮汐表现为气压周期性起伏,固体潮汐指地壳发生厘米级的弹性形变,二者肉眼很难察觉,日常提到的潮汐,默认专指海洋潮汐。
潮汐预报会综合引潮力天文周期,叠加海岸地形、水深修正参数,沿海港口发布的潮汐表,就是基于这套模型计算得出。天文因素只能给出潮汐理论值,大风、暴雨、气压骤变这类气象事件,可以临时抬高或压低潮位,引发风暴增水这类次生现象。
开阔大洋的理论潮差一般不足1米,近岸区域潮差可以增加到数米,加拿大芬迪湾最大潮差可达16米,是全球潮差较为突出的海域。天文引潮力决定潮汐周期,地形决定潮差大小,二者共同控制一地潮汐特征。
当水体完全封闭且范围很小,比如小型内陆池塘,水体范围不足以形成可观测的潮汐,引潮力带来的水位变化会被水面张力、水体摩擦力抵消,无法看到涨落现象。
