假如没有月亮了,大海是不是就风平浪静了?

假如没有月亮了,大海是不是就风平浪静了?换而言之,当地球真的没有了月球这颗唯一的天然卫星,海洋的表面是否就不会再出现垂直方向的海水涨落,难道地球的潮汐现象跟其他星球无关?在很久以前,人类的祖先就将早晨的高潮和夜晚的高潮分别称为“潮”和“汐”,这也是“潮汐”这一名称的来源。

对于长期生活在沿海地区的人来说,他们往往都对海水的涨落周期了如指掌,即便其中的很大一部分人可能并不了解潮汐的本质是什么。因而很多时候,不少人都将引潮力视为月球的作用力,并认为只要月球从宇宙中消失,地球的大海便会从此风平浪静。

潮汐涵盖的周期性运动不只是海洋潮汐

不可否认,大家很多时候都将潮汐现象侠义的理解为海洋潮汐(水圈)。但事实上,所谓的潮汐这个名词本身,其实还包括了在大气圈(气潮)和岩石圈(地潮)中,因为引潮力作用而导致的规律性运动。简而言之,当我们对潮汐本身进行了解的时候,不应该单就海洋潮汐区别对待。

而海潮、气潮,以及地潮本就是一个统一体,只不过后面两种潮汐活动跟大家的生产生活联系不那么密切而已。简单来说,同时也被称为固体潮的地潮,其实就是地球的岩石圈受到引潮力作用所导致的塑性变形。而大气潮汐的周期性变化时间一般是4小时的倍数,分别为2倍、3倍、6倍,而其周期上的运动涉及到了地球磁场和大气风场等大气要素。

而海洋潮汐的周期也同样存在着三种不同的类型,分别是混合潮型(高潮和低潮在1次和2次之间波动)、半日型潮汐(高潮和低潮分别两次)和全日潮型(高潮和低潮分别一次)。当然了,虽然潮汐的类型存在一定的差异性,但它们最大潮差的大潮都会在一个月内出现3次,并且,这些具有明显潮差的大潮会让潮水上涨到最高程度。

从潮汐现象到引力和离心力一同构成的引潮力

刚刚已经扫盲了大家对潮汐的狭义定义,接下来要讲到的便是为什么地球上会发生这些潮汐现象。这也是对地球潮汐现象,是否与除了月球之外的星球有关的解答。简单来说,不管是地球哪个圈层的潮汐现象,其本质上都是引潮力在发挥作用。

而地球受到的引潮力来源不仅有大家熟知的月球,同时还有距离我们相对较远的太阳。相信大家都知道这样一个基本事实,只要是在宇宙空间中旋转着的天体,它都至少会受到两种作用力的影响。其中一个是它围绕运行的星体对其作用的引力,而另一个则是因为旋转本身这种运动而产生的离心力。

我们的地球当然也不是宇宙星体中的特殊个体,也遵循着这样一个基本准则。如果说得更具体一点,其实就是地球和月球之间的旋转活动,以及地球和太阳之间的旋转活动。事实上,引潮力包含了两个重要部分,它是由太阳对地球施加的引力,以及地球绕地月公共质心进行运动时形成的惯性离心力之和组成。

为何月球引潮力和太阳引潮力占比不同?

引潮力的大小则取决于距离和质量这两个重要因素,简单来说,距离的立方值越大引潮力越小,物体的质量越大引潮力越大。从本质上来说,其实太阳潮和月潮是一样的,但为什么质量更大的太阳所导致的引潮力竟然比月球还小?这是因为太阳和地球之间的距离较远,而月球的质量虽然较小,但它与地球之间的距离却足够近。

对于许多对“地月距离”和“地日距离”并不了解的人来说,或许这样没有数据的表达方式会现得比较苍白。那么,我们可以通过一组数字来具体感知这三个星球之间的关系,首先,月球的质量大约只占据了太阳质量的两千七百万分之一左右,而月球到地球的平均距离,则只占据了太阳和地球平均距离值的三百八十九分之一。

根据引潮力和质量成正比,且与距离的立方成反比可知,月球的引潮力和太阳的引潮力之比大约为2.18:1的样子。或许很多人并不了解,被称为“月潮”的太阴潮很多时候都会受到太阳潮的干扰。而时间上主要体现为朔望月周期,因为,此时月球和太阳的位置关系为“垂点”最接近的时候。

事实上,很多时候都是因为太阳潮的干扰做功,才导致了“月潮”出现减弱或增强的情况。并且,对于引潮力的分布区间来说,月球的潮高相对更具有对称性,而太阳潮汐在地球上的分布则不具有如此明显的规律特征。比如,对于地球背对太阳的一面和正对太阳的一面来说,其对应点位上的潮高会呈现出明显得不对等的趋势。

总而言之,如果月球有一天从宇宙空间中消失,如果当时的地球还有人类或其他生物生存。那么,他们一定可以看到大海的潮起潮落,只不过那时海面潮涨潮落的幅度,可能就不像现在这样壮观而无明显的地区差异性了。并且,从目前人类对太阳系的了解来看,月球并不大可能在短时间内发生什么毁灭性事件,随着人类探月任务的进一步深入,我们将对月球有更多了解,以实现对该星球资源的充分利用。

作者:石兰(抄袭必究)