茫茫大海,海水造就了一片汪洋。海水是怎么形成的呢?根據(jù)主流理論,地球上的海水是由地球自帶水以及“外星球送來的水”組成。
地球在初期形成階段,地球溫度過高,導(dǎo)致液態(tài)水無法在地球表面生存,被鎖進了礦物質(zhì)的晶格之中。還有部分水汽漂浮大氣層,在地球溫度得到冷卻時候,液化成了小水珠,形成雨滴液態(tài)水。
地球水循環(huán)
太陽系的誕生,同時也誕生了很多的星球,還有很多星球含水量都比地球的要高,再加上同時太陽系誕生也產(chǎn)生了大量的氫原子和氧原子,幾百年的時間就構(gòu)成了水分子。水分子在越來越多的情況之下,受到重力的作用,與地球相碰撞,作為“送水工”給地球帶來水汽。
在了解完海水的形成后,我們來探討一下海水中的自然現(xiàn)象,其中表現(xiàn)直觀的當(dāng)屬潮汐現(xiàn)象。
海水
漲潮也就是潮汐現(xiàn)象,早晚各一次,白天的稱為潮,夜晚的稱為汐。
潮汐現(xiàn)象從廣義方面來說,其實是地球的巖石圈、水圈、大氣圈中分別產(chǎn)生和發(fā)生的潮汐周期性變化與運動的總稱。
海潮現(xiàn)象最為明顯,且關(guān)乎于人類的生產(chǎn)生活、經(jīng)濟貿(mào)易、船流運輸等等多個方面,所以一般稱海潮現(xiàn)象為潮汐現(xiàn)象。
海潮動圖
事實上,漲退潮都是與潮汐力有所關(guān)聯(lián)的。潮汐力是由太陽和月亮,特別是由月亮來引起的??赡艽蠹夷X海中會浮現(xiàn)奇奇怪怪的東西?月亮?不是一個天上的,一個地下的,怎么會有如此大的影響呢?
提及到這里,我們就要涉及到兩個小知識的概念了,一個是萬有引力,一個是慣性。萬有引力在任何兩個物體之中都會存在力的現(xiàn)象,慣性就是突然停止運動,但它也會繼續(xù)保持之前的運動軌跡繼續(xù)運動。
萬有引力
原來在如此龐大的地球,在各個區(qū)域所受到月球的引力的方向包括大小都是各不相同的,出現(xiàn)引力不同的情況即是引力差。引力差承載著潮汐力的基本,有了引力差,潮汐力才會出現(xiàn)。
地球自轉(zhuǎn)的離心力以及月亮對地球的引力共同影響、共同作用,形成潮汐力,潮汐力使得月球,從而達到潮汐的現(xiàn)象。
潮汐力
為什么就是月球的引力如此強大呢?因為月球的天體質(zhì)量、對地球的引力、和天體之間的距離等等綜合計算得出,在地球周圍,月亮的引潮力是最強的,相對于太陽的引潮力來說,足足高出了2倍。
在了解完漲退潮與潮汐力之間的聯(lián)系后,我們來聊一聊漲落潮的一個原理。分為兩個大的方面,分別對應(yīng)的是月球方面和太陽方面。
潮汐力與月球和太陽有關(guān)
地球在自轉(zhuǎn)的時候始終會有朝向月亮的一個方向,與之對應(yīng)的方向海水就會受到月球的最大引力,海水發(fā)生向外膨脹的情況,從而發(fā)生漲潮現(xiàn)象;
而與之對應(yīng)的對立面的一個方向,海水受到了月球的最小向地心力,出現(xiàn)離心力最大情況,在離心力作用下,海水也會發(fā)生向外膨脹的情況,從而也導(dǎo)致漲潮現(xiàn)象。
大家會不會有一個疑問,既然都是漲潮,那地球是不是就會滿出來了嗎?地球上的海水又是從何處來提供上漲的機會的呢?
漲潮
別急,我們的地球有個位置叫做地心,處于地層內(nèi)部,是地球的中心部位。月球與地心相互連線垂直的地方,形成了最低的水位,與之對應(yīng)的也就是退潮現(xiàn)象。退潮也和太陽有所關(guān)聯(lián),當(dāng)退潮發(fā)生海面會下降到一個最低位置發(fā)生短暫性的平衡狀態(tài)即是停潮。
其實太陽對于潮汐現(xiàn)象也有一定的作用。在中國農(nóng)歷的一個月中,在朔月(初一)和望月(十五)時候,太陽、月亮的引潮力方向一致,二者相互疊加,且地球、月亮、太陽三者幾乎處于同一條直線上,海水形成大潮。因為海水在流動之中,會受到海底地形以及自身的沾滯性的原因,所以大潮一般都發(fā)生在初一和十五的后兩三天。
而在上弦(初七、初八)、下弦(二十二、二十三)時,月球?qū)Φ厍虻囊绷εc太陽對地球的引潮力相互垂直,太陽、地球、月亮處在同一個直角上面,太陽對于月球的引潮力有削弱的跡象,兩者相互抵消的作用,海水形成小潮。
大潮、小潮與月球的位置
因為海水在流動之中,會受到海底地形以及自身的沾滯性的原因,所以小潮一般發(fā)生在初七初八、二十二、二十三的后兩三天。
但其實一般很少探討太陽對于潮汐現(xiàn)象的作用,因為太陽距離地球過遠,相對于月球來說,對于地球造成的引潮力少得多。
閱讀了上述,我們都已經(jīng)知道了海水的漲退潮都與潮汐力與之相關(guān)。那么漲潮的海水從何而來呢?退潮之后的海水又到了哪里去了呢?
事實上,地球海水的總量基本不會變化的,海水的漲潮、退潮都是相互制約、相互影響的。
地球海水總量不變
我們在此時此刻看到此地的海水是漲潮的,那么在地球的另一側(cè),在此時此刻看到的海水就會是退潮的。我們能看到的,只是對于一個海域的情況,在另一個海域中,則會發(fā)生不同的情況。
在漲潮地方的海域,通過其他不漲潮地方的海水,用來進行漲潮的空間海水的上浮,其他不漲潮的海域通過短暫的海水補充,從而達到了漲潮海域的一種海上水面的上浮。
很多網(wǎng)友認(rèn)為退潮之后的海水會流向宇宙,直到被黑洞吸收。因為潛意識想法之中,覺得宇宙中的黑洞就是吸引力最強的地方,可以吸走世界上的萬物。
黑洞
但是截止到目前為止,沒有研究表明,黑洞可以吸走地球上漲退潮之后的海水,雖然黑洞確實可以吸走宇宙之中的天體以及一些物質(zhì)。
假設(shè)這個黑洞可以吸走地球上漲退潮之后的海水,那這個黑洞為什么不來吸走掉地球,而是選擇地球上一個小小的漲退潮的海水呢?吸走地球豈不是一舉兩得嗎?所以說,黑洞吸走漲退潮海水的這個說法是沒有科學(xué)依據(jù)的。
那么退潮之后的海水去了哪里呢?我們在之前說到,地球海水的總量是幾乎沒有什么變化的,漲退潮就是一個海洋內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)模式。
漲退潮是個循環(huán)
此時此地的退潮,在地球的另一面發(fā)生著漲潮現(xiàn)象,退潮的海水作為補給提供給了漲潮。退潮后的海水還是會保留在海洋之中,不會流入到其他的地方去,更不會被吸入黑洞。
談及到了漲退潮的造成原因之后,我們要想一想海水漲退潮能夠帶給我們什么?
海灣、河口流岸的有利地形,能夠建造水堤,形成水庫,存儲大量的海水通過發(fā)電機進行潮汐發(fā)電,通過利用漲落潮之間的水位差,進行勢能到機械能的轉(zhuǎn)化,通過潮汐發(fā)電機將機械能又轉(zhuǎn)化成電能,用來供給周圍居民的一個正常生活使用供電,合理利用資源的有效化。
潮汐發(fā)電
那么作為一個航海運輸家,對于漲潮的看法卻不同,他們認(rèn)為開船要趁漲潮時,就是因為在漲潮時,洶涌的海水具有很大的動能。
在漲潮的時候,能夠?qū)幽苻D(zhuǎn)化成勢能,船能夠開得更加快速、更加省力。有了漲潮的加持,能夠幫助船在啟動的時候更加迅速,減少油量的損耗、增強利益的最大化。
退潮的時候海洋會回饋給人類很多海洋生物,這是海洋的一種饋贈。很多海洋生物在退潮的時候來不及撤退,最終就會被滯留在海灘上甚至一些小的水坑之中。
退潮時的海洋生物
等待他們的是近幾年流轉(zhuǎn)到內(nèi)陸朋友耳中“趕?!芭笥训摹睙崆榭畲被蛘呔戎瑢τ诤Q蟊Wo生物,人們會選擇盡可能的幫助使其生存下去。
像鯨魚擱淺的事件,人們會啟動一系列的拯救鯨魚的方法來保護她,避免鯨魚的死亡。對于一些其他的小型正常可食用的海洋生物,他們將用來自己食用、或者再次加工進行售賣,用來提高人們的生活質(zhì)量。
據(jù)說近幾年還在海洋之中發(fā)現(xiàn)了大量的石油以及天然氣,足以見得海洋之中像是一個巨大的寶藏,能夠維持很多年人們的正常生活,推動人類世界文明的發(fā)展,提高人類生活水平等等。
海洋石油
但是對于一個長期住在海邊的人,漲潮對于他們來說就是一種危險的象征。首先作為一個普通人,一到漲潮的時候就會離得海邊遠遠的,因為無法預(yù)知到漲潮的一個速度,為了保護自身的一個安全情況,不得不進行的一個安全措施。
對于深不可測的海洋,我們懷揣著敬畏之心,人類所下潛的最大深度也不過五千米,幾萬米的海溝我們還未曾探索,海洋生物我們了解的可能也只是冰山一角。
對于漲退潮我們應(yīng)該合理地看待,這是一種無法避免的大自然的景象。漲潮退潮能給我們?nèi)祟悗砜衫玫馁Y源,比如說潮汐發(fā)電、海洋運輸貿(mào)易等等;但時也會帶來災(zāi)難,比如說丟失生命。
合理看待漲退潮
對于動物來說,漲退潮就是一種災(zāi)難的降臨。很多因為漲退潮現(xiàn)象而命喪海邊沙灘的海洋生物比比皆是,鯨魚、鯊魚等大型海洋生物也同樣逃脫不了漲退潮的自然現(xiàn)象。
我們所能夠做到的,就是合理利用規(guī)劃號漲退潮,幫助人類自身的可持續(xù)發(fā)展以及幫助海洋生物免受擱淺的困境。