潮汐是海平面因月亮和太陽的引力量而產生的漲落現象。這些引力的交錯作用,使得地球與月亮之間的軌道運動更加複雜。根據潮汐表,我們可以預測特定地點的潮汐時間與潮差(或稱「潮位範圍」)。然而,這些預測受到多種因素的影響,包括太陽和月亮的排列、潮汐的階段與幅度,海洋的自旋系統、海岸線的形狀以及近岸水深等。
潮汐現象的預測,不僅是由天體的引力決定,環境的變化同樣耗盡了其精度。
根據地理位置的不同,許多海岸經歷半日潮,即每天有兩次幾乎相等的高潮與低潮;而某些地點則可能只有一次高潮與低潮,稱為單日潮。還有一種現象是混合潮,指一天中有兩次潮位差異不一的潮汐狀況。
潮汐的週期性變化受多種因素影響。在幾個小時內,海平面會經歷四個主要階段:低潮、中漲潮、高潮和退潮。高潮和退潮的時刻被稱為靜水,這是水流變向的時刻。在這些潮汐中,每次每天的兩次高潮和低潮通常不會相同,這就是每日不均等潮。
當太陽、月亮與地球呈直線排列時,潮位的變化達到最大,稱為春潮。
當月亮正處於近地點的時候,潮位的幅度可能會驟然增高,而當月亮位於遠地點,潮位則會相應下降。這種變化在新月或滿月時期尤為明顯,這也是春潮出現的原因之一。春潮的潮位高於均值,而在月亮的一季或三季度時則會見到最小的潮位變化,稱為小潮。
潮汐核心成分主要來自於地球的自轉,月亮和太陽相對於地球的位置,以及月亮的高度。此外,潮汐的變化在時間上也有長期與短期之分,短期變化被稱為諧波成分,長期的則是長周期成分。
潮汐的影響範圍不僅限於海洋,在土壤和其他環境中,同樣能觀察到引力所造成的變化。
雖然潮汐的眾多成分使得其預測複雜,但在某些地區,最主要的月球半日成分卻是潮汐的主導因子。這種潮汐的週期大約是12小時25分鐘,正是地球相對於月亮自轉的周期。
這一切的背後,正是月亮對地球重力的影響。當月亮在某一側時,她的引力對面側的影響相對更小,從而導致了一種潮汐的「伸展」效應。這種現象在月亮適當位置時特別顯著,水流的變化更為明顯。
潮汐的變化與太陽和月亮的相互作用息息相關,氣候、風吹以及大氣壓等外部因素的影響同樣不容小覷。隨著時間的推移,科學家們對於潮汐理論的探索與發展不斷深入,由古代對月亮引力的看法演變到今日基於物理學的理解。
面對這一複雜而美妙的潮汐現象,我們無法不思考:在這浩瀚的自然奧秘中,還有多少我們尚未發現的真理呢?