科普丨《潮汐》：宇宙星辰如何在地球掀起波澜？世界上的潮汐奇观因何而生？

宇宙星辰如何在地球掀起波澜？世界上的潮汐奇观因何而生？

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精华笔记 

潮汐是大海周期性的涨潮和落潮现象，自古以来受到人们的关注与研究。《潮汐》一书不仅详细了解释月亮、太阳与地球的相互作用，如何在海洋中掀起波澜，还将为你介绍世界各地的潮汐奇观，以及人类与潮汐共生的关系。

一、潮汐现象是怎么发生的？

1.月亮引力：

潮汐现象主要与月亮引力有关。地球上有超过70%的面积是海洋，地球和月球相接近的部分，海洋会因为月球引力而隆起，就产生了涨潮。而此时在地球的另一边，也就是远离月球的那个区域，也会因为地球的离心力作用而涨潮。能引发涨潮的引力和离心力，我们统称为引潮力。

同一片海域在一天之内一般会有两次涨潮和两次落潮。由于月球还在绕着太阳公转，每天涨潮和落潮的时间也会比前一天晚50分钟。

2.太阳引力

和月球相比，太阳离我们较远，产生的引潮力也较小，但它会把月亮造成的潮汐变大或者变小。农历每月的初一或十五前后，地球和月亮、太阳运行到一条直线上，月亮和太阳的力就叠加在了一起，造成了比平时更高的潮位，我们也称为天文大潮。

3.潮汐还和地形、季风、洋流、降水等诸多因素有关

不同的海底地形，让海水产生了不同的固有震荡周期。如果这片海域固有的震荡周期，恰好和月亮引力的震荡周期相接近，就会和月亮引潮力共振，有了更高的潮差。大西洋的固有震荡周期是13个小时，和月球的运行周期12.47个小时接近，因此它的许多海域都有比较大的潮差。

有些海域的固有震荡周期是24小时，和太阳的运行周期接近，就会和太阳引潮力发生共振。潮涨潮落和太阳周期更同步，每昼夜涨落一次，称为一日潮。

除了影响潮差，独特的入海口地形还会引发涌潮，又叫波浪潮，常见的表现是涨潮时，外海潮水涌入狭窄河道，形成潮涌现象，比如钱塘江大潮。

海底的潮汐摩擦，让最大潮的时间比引潮力最大的时间推后，比如钱塘江最大潮通常处在八月十八，而不是八月十五当天。潮汐摩擦不仅推迟了最大潮出现的时间，也会让地球的自转速度逐渐变慢。

4.固体和气体也有潮汐现象

地球上的气体和固体也同样有潮汐现象。大气层还有土壤的密度、形态也会发生微小的变化。不过我们很难感觉到气体潮和固体潮，只能用精密的仪器才能测量到它们。

二、人类是如何与潮汐共生的？

1.潮汐孕育了生命，为人类提供食物

有一种理论认为，生命就起源于潮间带，也就是退潮时露出来的那些原本被淹没的海岸。潮涨潮落的力量，让潮间带上最早产生了生命所必须的氨基酸，并逐渐演化为了生命的组成部分细胞。自古以来，潮间带上生活着大量的海洋生物，是人类食物的重要来源之一。

2.人类对潮汐能源的利用

历史学家推测，早在古罗马时期就出现了潮汐磨坊，人们利用潮汐能来碾磨谷物。到了现代，人们还可以用潮汐能发电。潮汐能是一种清洁能源，而和太阳能、风能等其他的清洁自然能源相比，潮汐能有着得天独厚的优势，那就是更稳定。而最近三十年来，潮汐流发电变成了新宠。

3.人类是如何防治潮汐带来的灾害的

潮汐会导致海水倒灌，淹没大量土地，这也叫做“海侵”。在古代，面对海侵，一些地方的人选择住在潮水里，等待落潮。而人们做得更多的是修筑堤坝，主动来抵御潮汐带来的危害。

4.意大利水城威尼斯防治潮汐灾害的案例

威尼斯位于地中海沿岸的一个潟湖内。自公元5世纪建成以来，就一直饱受潮汐泛滥的侵袭。1966年的大潮后，人们开始讨论如何解决威尼斯的海侵问题。在30多年后，意大利政府从2003年起，开始在威尼斯潟湖与亚得里亚海之间建造“摩西工程”，这个工程包括一个预警系统和一系列的闸门。预警系统分为低、中、高三级，在最高级预警时，闸门就会关闭。

同时，摩西工程还很注重与自然相结合。威尼斯人还用疏浚出来的淤泥，在潟湖里建造沼泽，作为迎接潮汐的天然缓冲带。摩西工程的闸门采用了环保材料，比单纯的混凝土墙适应性更好。

书           名：潮汐：宇宙星辰掀起的波澜与奇观

作           者：[美]乔纳森·怀特

主    讲   人：林雨

主讲人简介：清华大学科学技术哲学硕士，国家图书馆副研究馆员

主           播：路琨

策 划  编 辑：李雪清