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钱塘江大潮是怎么形成的?

李雷
原创
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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提到钱塘江,大家都不陌生,它位于我国浙江省,而钱塘潮,更是天下闻名,每年都有不少游客前来观看。更有诗云:“钱塘一望浪波连,顷刻狂澜横眼前。看似平常江水里,蕴藏能量可惊天。”可见钱塘江大潮有多波澜壮阔,气势惊人。

那钱塘江大潮是怎么形成的,它和大海涨潮是同一原理吗?今天就来和大家聊聊。


01,引力不等于潮汐力


看到有人用引力来计算太阳和月球对引力的影响,得出月亮对地球的影响仅仅是1/270,我仔细思考了下,似乎这种计算的方式是不合理的。

因为,引力不等于潮汐力。涉及到潮汐,应该用另一个东西,叫做潮汐力(Tidal force),这东西需要另外的计算:作用于天体上的潮汐力,与天体的直径成正比,而和另一物体产生引力的距离的立方成反比。

The tidal force acting on an astronomical body, such as the Earth, is directly proportional to the diameter of that astronomical body and inversely proportional to the cube of the distance from another body producing a gravitational attraction, such as the Moon or the Sun.

因此,在计算的时候,需要选择立方而非平方。这样一计算,恰恰反过来了,太阳引发的潮汐力还真比不上月球,月球潮汐力大概是太阳潮汐力的2.2倍左右。


02,潮汐是怎么形成的


潮汐的形成是主要因为太阳和月亮引力。很多时候,我们觉得潮汐似乎就是浪,所以认为潮汐是风造成的,其实不然,住在海边的人,一定熟悉,不论风大小,海水都是有规律的涨跌,这就说明潮汐是有其他影响力的。而这个影响力,就是天体。

相信学物理的时候,我们都明白引力的计算公式,但是我们平时却很难感受到天体给我们带来的引力差异,比如昼夜之间,我们并不会感受到引力明显变化。但是当这个尺度放大到天文尺度的时候,那么引力作用就很明显了。太阳和月亮这两颗主要星球对我们的地球形成了巨大的引力,这种引力作用到地面上,就是海洋的潮汐现象。

当然,这种潮汐现象已经很大了,如果再大的化,大家看过《星际穿越》吧,那里面的潮汐力大到可以直接摧毁一切。


03,为什么钱塘江大潮如此壮观?


如果上面是说潮汐的存在是普遍的,那么为什么钱塘江大潮会如此优秀呢?答案是天时地利。

首先是天时,每年钱塘江大潮的时间基本一致,为什么?因为这个时间点,太阳、地球和月亮大致上处于同一条线上,所以会带来极大的潮汐力,引起的潮汐自然是大的。

其次是地利,钱塘江的独特地形,更是加剧了这种潮汐的表现力

当大量的水涌来的时候,钱塘江这种不断缩小的结构有人叫喇叭形,水量不变的情况下,随着河道不断地收窄,于是就形成了越来越凶猛的钱塘江大潮。

而根据以前的预报,我们也可以看出在这段时间,钱塘江大潮的起伏的确是最猛的

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