潮起潮落因為月
精采主題張容瑱
月到中秋分外明─中秋節除了烤肉、吃月餅和柚子,當然也要抬頭看看月亮。高掛在天上的月亮好像遙不可及,其實一直影響著我們呢!
月球對地球最顯而易見的影響就是「潮汐」,也就是海面週期性的起落。海邊的海水逐漸上升,愈來愈高,漲到最高點「滿潮」之後,又逐漸下降,水位愈來愈低,退到最低點「乾潮」,又開始漲潮、滿潮、退潮、乾潮……如此周而復始,循環不已。
隨著月相變化
距離地球大約38萬公里遠的月球,怎樣影響地球的海水呢?這是因為地球與月球之間的引力作用。有質量的物體和物體之間具有相互吸引的作用力,也就是「萬有引力」。地球對月球有引力,月球對地球也有引力。距離愈近,引力愈大;距離愈遠,引力愈小。
除了互相吸引之外,地球和月球還會轉動。我們常說,月球繞著地球轉,但其實地球和月球是共同繞著一個點轉,這個點叫做「地球與月球的共同質心」,簡稱為「地月質心」。
地球繞著地月質心轉時,會產生離心力,但各地方受到的月球引力與離心力並不平衡──地球面向月球那一側,距離月球比較近,月球引力大於地球繞地月質心的離心力;背對月球那一側,距離月球比較遠,月球引力小於離心力。不平衡的結果,使得地球的海水往兩側推擠,而形成近月端、背月端兩處滿潮。隨著地球自轉,一個地方每天於是有兩次漲潮、兩次退潮。水位漲到最高時就是滿潮,退到最低時稱為乾潮,而滿潮與乾潮之間的水位差異,稱為「潮差」。
不過,每天滿潮和乾潮的水位都不一樣,因為潮汐作用不只受到月球影響,也會受太陽對地球的引力影響,所以會因為月球、地球、太陽的相對位置不同,產生週期變化。......
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