4 w9 k* h6 \8 y
3.潮水来去
9 |: z& y% I/ Q H 希望从浅水港口起航的渔民必须注意潮汐，一般每天两次的海平面涨落，防止船只搁浅。潮汐会影响整个海洋，所以从高潮到低潮的过渡，或者从低潮到高潮的过渡，都涉及到全球范围内大量的水的运动。
- O5 _. u1 _+ ?/ c& U7 ^ 
* k( T) q' ^) a, y) P 英国康沃尔Perranporth的退潮；从与前一张照片相同的视角观察涨潮
& R) b/ ]+ y. }6 z t$ r$ |* | 潮差(Tidal Reach即高潮和低潮时的海平面差)，随位置变化较大。一些地区会经历0.5m以下的小潮位，而另一些地区会经历大潮位。地球上最大潮差发生在加拿大东海岸的芬迪湾，那里的潮差最高可达16.3m。在开放的海洋中，潮差的平均高度约为0.6m。在地球上的一些地方，潮差是零。
c/ ?$ U. B$ D1 M 
2 l! |, s& h: I 潮差(Tidal Reach)是低潮和高潮之间的垂直距离
/ E; G2 l1 t+ j# Y. V+ _2 m, I 潮汐影响海岸是因为在涨潮时，海岸线(水和陆地的分界线)向内陆移动，而在退潮时，海岸线向海洋移动。位于高潮线和低潮线之间的海底表面构成潮间带。海岸线在高低潮水之间移动的水平距离(潮间带的宽度)，同时取决于潮汐段和海底表面的坡度。
0 ~9 l. `/ P" i% S, N5 Y& f) i 当潮汐段较大而坡度平缓时，在一个潮汐周期中，海岸线的位置可以移动数公里，因此在退潮时，潮间带暴露在空气中成为一个宽阔的潮坪(Tidal Flat)。大的潮坪是危险的地方，贝壳猎人在滩涂向海的边缘的泥中挖掘蛤蜊，当他们被涨潮抓住时，已经淹死了，因为他们不能在水变得太深之前回到干燥的陆地。 1 B+ T5 b- j+ ?6 c4 {2 \
 - ^! ^1 ? I0 W: _" Z: _4 C& D+ M
科德角海滩上的潮间带。涨潮时松散的海藻沉积下来，退潮时部分生长的海藻暴露出来 + a: ~' E3 d. T- U" J; D
! m- j! b) M7 A! v7 @ 法国海岸上的一个潮坪 . b' X* b! e* |$ h! p$ k
到达河口的涨潮，潮汐逆流而上产生涌潮(Tidal Bore)，一堵可见的水墙，从几厘米到几米高，以35km/h的速度移动，比一个人能跑的还要快。在一些地方涌潮足够大来冲浪，一位熟练的冲浪者曾经骑过一个1小时10分钟的涌潮，在这期间他运动了17km。 5 u2 s- C( z7 C) _% l. ~) Y
/ y( J3 I% V7 D 在中国，沿河而上的涌潮已经成为一个旅游景点 0 s- @- u q$ b' D# G
在非技术的讨论中，潮汐被简单地归因于月球和太阳的引力。引力在驱动潮汐中起着关键作用；事实上，月球是造成潮汐的主要力量。(太阳虽然比月球大得多，但它离地球太远，对潮汐的贡献仅为月球的46%。) % S/ G1 n' J# X: v) X
但是这些物体的引力并不能完全解释潮汐发生的原因。具体来说，潮汐的发生是因为海洋中的水在两种力的作用下运动：1)月球和太阳的万有引力；2)地月系统公转所产生的离心力。海洋学家把这些力量的结合称为引潮力(tide-generating force)。
! T% i5 Q8 I# Z* c4 L 潮汐产生的力量在全球海洋中产生了两次潮汐隆起，形成了一个比接近球形的固体地球更椭圆形的水包层。其中一个凸起，即Sublunar Bulge，位于地球靠近月球的那一侧，因为月球的引力在这一点上最大。 ! a) }/ q/ D) L" r' K
另一个是次级隆起(Secondary Bulge)，位于地球的另一侧，被离心力向外推。全球海洋表面的低气压将这两个隆起分开。
) @& U# t! P8 o$ u  . e1 J( A8 E! D. g0 Q2 r# i4 k8 K
较大的Sublunar Bulge潮涨总是面向月球，较小的Secondary Bulge潮涨总是在地球的另一侧 , { B1 u' ?( Z+ c. k9 Y
如果地球的固体表面光滑，完全被淹没在海洋之下，没有大陆或岛屿。潮汐的时间和高度将很容易被理解。但事情没那么简单，因为还有很多其他因素会影响潮汐的时间和程度：
. G1 ^ j b$ H e 地轴倾斜：地球的旋转轴不垂直于地月系统的平面，地球上任何一个给定的点在一天中的某一部分经过一个凸起的高部分和另一部分凸起的低部分。
, G/ S/ {) a% t* m  / Z; ^2 I4 s2 B0 v
从侧面看，Sublunar Bulge与赤道不对齐
' S* N; F% g" w0 s7 v- h2 w' W0 g! Z# l7 f2 L 月球的轨道：月球在其28天的轨道上围绕地球运行，与地球自转的方向相同。每天涨潮的时间要晚50min，这是因为地球绕地轴自转的时间和月球绕地球公转的时间不同。 3 W% L' ]+ o: w) w, q
太阳的引力：当太阳位于地球与月球的同一侧(新月)或在月亮边(满月)，我们经历特别高的潮汐，称为大潮。当月球和太阳相对地球的距离为90°时，我们会经历较低的涨潮，称为小潮。
' s( j- H# s! K2 c+ Q  + ]$ r$ X- @ F: p0 }
太阳与月亮对齐时，就会产生更强、更高的潮汐，称为大潮
6 }1 _( F( w$ ], U. j4 J 
( m1 W8 F M. R; b. P. e 当太阳与月亮成直角时，潮汐就会减弱，降低，称为小潮 / U0 Q# j6 R; Q& I' x
海盆形状：当潮汐涨落时，海盆的形状影响水的来回晃动。根据它的时间和大小，这种晃动可以在局部尺度上增加或减少潮涨。在某些地方，晃动完全抵消了一天的潮汐。 ; b' }/ ], [( S- U
海湾的聚焦效应：在更局部的尺度上，海岸线的形状影响潮汐到达。在一个狭窄到一个点的海湾里，涨潮会把大量的水带到一个小区域，所以在海湾的尽头处会经历一个特别高的涨潮。 , v& a( e6 A- B; m& x+ O5 ?
由于这些因素的复杂性，潮汐的时间和幅度在海洋周围和沿海地区都有显著变化。然而，在任何给定的地点，潮汐是周期性的，是可以预测的。对早期文明来说，潮汐提供了一种基本的计时方式。事实上，在某些语言中，潮汐这个词和时间是一样的。 " B5 ]1 Q$ w0 P8 [! I" B
1 f' {8 O2 x3 }. n 显示世界各地潮汐分布变化的地图 1 `* m0 I6 _& C# c% O
地球上的潮汐在地球历史上都是一样的吗？可能不会。月球最初形成时，它离地球比现在近得多，所以早期海洋的潮汐比现在大。海水和洋底之间的摩擦使潮汐隆起的运动稍微滞后于月球绕地球运行。因此，月球对隆起的一侧施加了轻微的拉力。 ' u% j, p; z% W6 ]
这种拉力就像刹车一样，减缓了地球的自转速度，所以白天以每世纪0.002秒的速度变长。在泥盆纪中期(390 Ma)一天只有21.9小时。这一过程也减缓了月球的运行速度，导致月球与地球的距离以每年约4cm的速度增加。
+ S1 K+ B& C* V/ y+ H, p: U. s/ x4 c' v" k8 x D
2 `/ k- M# M* V% H6 Y0 b- q
8 J# L' Y% g" A2 }* ~
9 s9 v7 D4 F+ w: w | 
