2023年4月17日 星期一

【§-1 潮汐】

 陳玉峯


由於天體之間的萬有引力,離我們之間最近的月球及太陽牽動著海水的潮汐,還有地球本身的自轉等等,影響著海平面的永遠變化。因為月球較太陽接近,而萬有引力與星球的質量成正比,與兩者之間的距離平方成反比,因此計算下來,月球對潮汐牽動的力量大約是太陽的2.17倍。

46億年前太陽系及地球誕生,卻有顆直徑大約是地球直徑一半大的天體跟地球相撞,噴飛出的一大塊地肉被抛到距離12萬公里遠處,因為萬有引力的平衡,開始繞著地球轉,這就是月球的誕生,而就是這麼一大撞,把地軸撞歪了,加上地球與月球彼此的雙星運動,地軸等變動的周期等,就一直處在動態平衡中。

有電腦模擬推估,20億年前,月球與地球相隔38,624公里,月球每天環繞著地球轉了3.7次。如果那時候地球具有現在一樣的海洋,那麼20億年前,地球的潮汐高度是現今的一千倍。地球由於潮汐、海水波動,減緩了自轉的速度,而地球的潮汐現象也讓月球愈來愈遠離地球。目前,月球每年大約離開地球3.8公分;目前,月球與地球相隔約384,472公里。

 

202211819:42台中所拍攝的「血月」。
 

202211820:35月全蝕(血月)之後的月球。
 

台灣的潮汐最大處落在西部的台中港附近,因為漲潮時海水從台灣海峽南北兩端流入,在中段相遇而增高;退潮時,由南北兩頭流出,則中段落個最低,所以潮差最大可能超過6公尺。

讓我們做個簡單的測度。

在台中港的沙灘一條線上每隔50公尺,插上一根有標尺刻度的竹竿,插了8根;每隔半小時使用高倍望遠鏡觀測漲潮海面的高度,共計測量了6個半小時,測量當天的最低潮漲到最高潮大約6小時13分鐘。

 


 

據此,得出該天一個漲潮過程的海面上升曲線圖: 


茲將此次漲潮的肉眼所見,以照片呈現如下: 

10:20所見。

11:20所見。

1:50所見。

12:20所見。

12:50所見。

13:30開始顯著漲潮。

14:30所見。


14:50所見。

15:20所見。

15:40所見。

15:50視野滿佈海潮。

16:20接近最高潮。

 

 


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