§506—1引潮力是一种瓦解力 引潮力的大小与天体距离的三次方成反比。在相互间距离较远的两天体间，引潮力是很小的，如太阳系其它行星与地球之间的引潮力，可以略而不计。但是，在两天体接近的情况下，引潮力就显得很大，成为一种瓦解力量。例如，在太阳系起源的众多假说中，就有“潮汐”一说，由英国天文学家金斯（1877—1946）提出。他认为，大约20亿年前，有一颗巨大的恒星接近太阳。由于引潮力的作用，太阳表面产生潮汐隆起，一部分物质脱离太阳，形成一个雪茄形的长条物绕转太阳。以后，长条物分裂成几个巨大气块，并逐渐凝聚、集结而成各个行星。新近的一个例子是，1994年7月撞击木星（人类有史以来首次预测太阳系的重大碰撞事件）的苏梅克列维9号彗星，由 21颗分离的彗核组成。它就是被木星的引潮力“拉扯”成连串珍珠的。 月球对地球的引力，只值太阳引力的1/150。可是，它对地球的引潮力， 却超过太阳引潮力的二倍。假如月球比现在更接近地球，情况将会怎样？从理论上说，存在一个界限：在这个距离上，地球引潮力的“拉扯”作用，将把月球撕裂。法国天文学家洛希（1820—l883）研究指出，卫星免遭母行星引潮力的破坏，它离母行星的很小距离，是其母行星半径的2.44倍。这个距离后来被称为“洛希极限”。照此推算，地球的洛希极限为15562km。这就是说，行星周围一定空间范围内，不容许有卫星的存在。这个结论不适用于人造卫星，因为人造卫星质量很小，而且是由金属构成的。 土星光环到土星中心的距离为2.31土星半径，略小于洛希极限。对土星环的成因虽然还存在分歧意见，但很常见的解释是，土星曾一度有一颗较近的卫星，它在洛希极限内徘徊时，引潮力把它粉碎成细小的碎片，散开成为土星的光环。 §506—2潮汐摩擦 潮流对海底具有摩擦作用，叫做潮汐摩擦。值得指出的是，潮汐摩擦不是单纯的海水问题，而是地球整体的问题。 如果把月球对于地球的引力看作集中于一点，那么，这个引力中心（Q）不在地心，而是偏向近月半球和偏东半球（图5—19）。近月半球与远月半球按月地的距离而分。引力中心偏向近月半球，这是因为引力大小与距离平方成反比，近月半球所受的月球引力，总是大于远月半球。偏东半球和偏西半球按月球绕转的方向而分。由于海水的粘性及海底摩擦，潮汐隆起在向西运行中，总是落后于月垂点，即位于垂点以东。 既然月地间的引力作用偏离地球中心，它就产生力矩，从而影响地球和月球的运动。具体地说，月球对于地球的引力有一个向西的分量。这个分力
对于地球的向东自转起看减速作用，即像刹车那样的作用。通常提到潮汐摩擦，总是强调这个作用，其实，它还有另外的一面：地球对于月球的引力有一个向东分量。这个分力对于月球公转起着加速作用。 值得指出的是，月球绕转的速度，是同月地距离相适应的。月球绕转速度加快的结果，必然是月地距离的增大；而月地距离增大，必然是月球绕转速度的减慢。这样看来，潮汐摩擦作用的结果，是使地球自转和月球公转的速度减慢，即周期变长。比较起来，地球自转周期变长较为明显，而月球绕转周期变长更为缓慢。目前，恒星月长度（月球绕转周期）是恒星日（地球自转周期）的27倍多。随着潮汐摩擦的持续作用，在遥远的未来，这二个周期将渐趋一致，月球与地球保持相对静止。那时候，地球上的1日就是1月。但是，这种情况不会永久维持，因为地球与太阳并不是相对静止的。 根据对远古时代的日、月食的研究，因潮汐摩擦，日的长度每世纪增长0.0016秒。如果忽视这个因素，根据现代天文数据推算远古的天文事件，不可能是十分准确的。 同理，地球对月球的潮汐作用（其效应是更为强烈的），使得月球的自转成为同步自转。 图5—19地球所受引力中心（Q）偏离地球几何中心 §506—3潮汐的地理意义 潮汐现象在国民经济中具有重要的意义，各种海洋事业都与潮汐涨落密切相关。人们根据潮汐涨落的规律，张网捕鱼，引水晒盐;利用广阔的海涂，发展水产养殖事业。潮汐还是取之不尽、用之不竭的动力资源，可以利用它发出强大的、廉价的电力。 潮汐涨落对海洋航运事业至为重要。世界上许多浅水港口，诸如我国的上海，英国的伦敦和德国的汉堡等，在很大程度上都是依赖潮汐而存在的。巨型的远洋航轮，只有利用涨潮时的较高水位，才能进出海港。倘若月球一旦停止对地球的引潮作用，那么，这些海港将减低或丧失它们在海运上的地位。 决定一个国家的领海，亦与潮汐现象有关。领海是指海岸向海洋延伸若干距离的海水领域。海岸线因潮汐涨落而进退，因此，国际上规定，计算一个国家的领海，以大于潮时即海水落得很低时候的海岸线为准。 复习与思考 ●什么是地球的潮汐变形？它是怎样发生的？ ●什么是引潮力？引力的大小与距离的平方成反比，而引潮力的大小与 天体距离的立方成反比，这是为什么？除距离因素外，引潮力的大小还有什么别的因素？ ●高（低）潮到来的时刻为什么逐日推迟？为什么逢朔望发生大潮，逢上下弦发生小潮？ ●若月地平均距离增大为768800km（不计因距离改变而引起周期的变化），那么，地球上的潮汐现象将会发生怎样的改变？ ①潮汐现象比现在增强，还是减弱？ ②太阴潮与太阳潮哪个大些？大多少倍？ ③这时，潮汐涨落周期将发生怎样的变化？ ④这时，是否仍有每月二次的大潮和小潮？ ●已知日地距离是月地距离的390倍，如果太阳质量增大为月球质量的
59319000倍，那么，太阴潮与太阳潮是否有所不同？在那种情形下，大潮和小潮怎样不同于目前的情况？ ●何谓日潮不等？什么是全日潮？月球赤纬的变化如何影响日潮不等和全日潮发生的范围？

电话：
微信：

标签：