2020年10月18日厦门沙坡尾遇到的天文大潮
2020年9月20日钱塘江潮水冲上地面
潮汐的典型现象就是潮涨潮落。我们不得不探讨一下,月球在这个现象中产生的作用。因为这关系到我在后文要讲述的关于潮汐对生命的影响。
潮汐现象是什么引起的(潮汐是什么引起的)
先来说说这个幸运的星球——地球
不,更准确的说是水球!
海水在天体(主要是太阳和月亮)引潮力作用下产生的周期性运动(垂直方向涨落叫潮汐,水平周期流动叫潮流)。
而引潮力由两个因素构成:
一个是地球的引力;
另一个是地球绕地月公共质心转动而产生的离心力。
月球引力和地球离心力是两种对立的力,两者结合起来产生的合力(矢量和),就是月球使海水发生潮汐现象的力量,称为“月球引潮力”。
惯性离心力(fc=KM/D2)
由表可见,当潮波传入不同形态的海区,将有不同的波动形式,如果是窄长半封闭海湾,由于湾顶的反射将形成驻波;
若在半封闭的宽海湾,因科氏力对潮波运动的影响不能忽略,潮波成为旋转潮波;当在长海峡中传播,由于地转效应也使潮波发生变形。
在不同形态的海区,潮流、潮汐的变化规律往往有较大的差异,即使是相近的海区,潮差及潮时都可能不一样,潮汐动力理论对这些现象能给出很好的解释。
不考虑引潮力的等势面
考虑引潮力的等势面
月赤纬为零时的潮汐椭球
月赤纬不为零时的潮汐椭球
在这一假设理论基础上我们可以用调和分析的方法进行较为准确的潮汐预报。
中国沿海港口潮汐性质分布图
2017年10月2日美国遗传学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬,因发现昼夜节律的分子机制,荣获2017年诺贝尔生理学或医学奖。
生活在外星海洋里的生命,可通过潮汐来校准生物钟,让生命活动与外界变化保持同步。事实上有迹象表明,即使在地球上,海洋中的某些鱼类和螃蟹,也是通过潮汐而不是通过太阳光线的变化来校准生物钟的。
生而为人,何其幸也!
(关于时钟生物学,有感兴趣的朋友可以在下方留言,下回详谈)
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