潮汐的拉伸

潮汐的拉伸

两个物体之间的引力取决于它们彼此之间的距离，或者更严格地说是两者中心的距离。但是地球的不同部分与月球的距离是不同的，因此受到月球引力的强度也就不同。当月球位于头顶的位置，也就是地球上处于“月下点”的地方，受到来自月球的引力最强，而当月球处于相反的位置时，同一地方受到的月球引力最弱。即使硬如岩石，也仍然会产生变形，特别是在高压、受热的地球内部，岩石也被软化了。地球各处受到引力的不同使得地球在与月球的连线上就像一个太妃糖那样被拉长，固体地球就会产生一个大约20厘米的“潮汐鼓胀”。当月球到达天空中的最高点时，你也会被拉高一丁点，然后又矮下去。这个效应当然是无法察觉的（也不会造成任何实际的影响），但是很早以前一些比较灵敏的仪器就已经可以将其检测出来。

图2.3　黄昏暮光中的一轮新月，只有一小片区域属于月球的白天。月球上方的亮星是金星。版权:J.B.Kaler。

固体潮非常微弱，但是作用在水体之上的效应就不一样了，因为它们可以在月球产生的“较差引力”作用下自由地流动。在地球朝向月球的那一面，海水向着月下点运动，而在相反的那一面，海水流向相反的方向。无论哪一边，海水都是在离开地球的方向被拉伸，其后果当然就是海水变深了。

由于变深的海水来自与月球连线相垂直的方向，两边的海水因此就变浅了。其结果当然又是一个潮汐鼓胀，但是现在则是应用于海洋之上，最大的时候可高达一米。随着地球自转，你站在海边就会感受到海水经历变深、变浅、再变深的变化。海水看起来上下起伏，迎面而来渐至高潮，然后又退回去达到低潮，以永久的周期周而复始。在这个图像中，当月球位于高空时会看到高潮，然后当它位于地平线之下正好相对的另一边，又会再来一次。

然而，你并非一定会看到高达一米的潮汐。各种海岸效应，例如，海底的坡度、地形造成的漏斗效应等，使得每一个海边的情况都不一样。在某些地方，你看到的潮汐很弱，而在有些地方，你会看到潮汐横扫过来然后咆哮着退去，海水起伏的深度很大。在加拿大新斯科舍的芬迪湾，潮水上下幅度可达15米，而在四面环海的夏威夷，就没有这么好的景象可看了。在某些地方，特别是法国的北部海岸，潮水可以上涨延伸到很远的地方，然后迅速消退，以致那些寻找贝壳宝贝的人常常会被汹涌的潮水卷走。

潮汐只发生在体积最大的水体上，湖水或内海都很难看见类似效应，因为起伏太小而被风吹而引起的波浪运动所掩盖。与大海相连的河水是个例外，这类河水的入海口附近有很长一段路径里可以看到潮汐现象。即使在距离纽约出海口超过160千米的阿尔巴尼（Albany）也仍能察觉到哈得孙河上的潮汐现象。在某些极端情况下，涌进的潮水会形成一堵水墙，称为“涌潮”。有些河流的涌潮相当危险，而在有些地方它们可被用来进行一种冲浪游戏，人们可以趁着波浪冲上浪尖，然后飘落下来等待下一次冲击（别把以上这些现象与所谓的“潮汐波”相混淆，那是对海底地震、滑坡或火山喷发而导致的灾难性海啸的一种不恰当的称呼）。

每天都会经历的潮汐现象导致早期的占星术坚信天体会影响地球上的事物。事实上，天体的确会影响地球上的事，但是完全不像占星术士所想象的那样。