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地球是太阳系中唯一一颗拥有地表海洋的行星，地球的海洋是如此广袤，以至于整个星球的表面有大约71%的面积都被海洋占据。生活在地球上的我们，早已对海洋有规律的涨潮和退潮习以为常，当这种现象发生在白天的时候，我们将其称之为“潮”，如果发生在夜晚，我们则将其称之为“汐”。
为什么地球海洋会出现潮汐现象呢？一个众所周知的原因就是月球的引力作用，尽管月球的质量在太阳系中并不算大，但与太阳系中的其他星球相比，月球与地球的距离可以说是“近在咫尺”，所以月球的引力就能对地球表面的海洋产生显著的影响。 或许我们可以简单地认为，由于引力与距离的平方成反比，因此地球“面向”月球的一面受到的月球引力更强，并且距离月球越近的区域，受到的月球引力就越强。
在这种情况下，这一面的海洋就会微微隆起，这样就形成了涨潮，但由于地球在自转，这个隆起的区域与月球的距离会越来越远，月球的引力随之不断减弱，海洋的隆起也逐渐消失，于是就形成了退潮，随着这个过程的持续，地球海洋也就出现了有规律的潮汐现象。 按照这样的理解，地球“背向”月球的一面就不应该出现涨潮，但人们却早已观察到，地球的海洋通常都会在一天之内出现两次涨潮，其发生时间的间隔大约为半天，而我们都知道，地球每完成一次自转，差不多就是一天的时间。 这就意味着，地球“背向”月球的一面也会涨潮，为什么会这样呢？下来我们就来揭秘一下这种看似奇怪的潮汐现象。
通常我们都会将地月系统的运动状态想象成，月球一直在地球引力的束缚下围绕着地球公转，而地球却稳稳地不动，然而事实却并非如此。 根据万有引力定律，引力的作用是相互的，当地球在“吸引”月球的时候，月球其实也会对地球产生同样大小的引力，因此如果没有其他因素的干扰，那地球和月球就将不可避免地撞在一起。 地球和月球之所以会像现在这样稳定的运行，其实是因为它们都在围绕着地月系统的质心一起转动，而它们之间的引力则起到了向心力的作用。
在此过程中，地球和月球都会因为自身的惯性而具备了远离旋转中心的趋势，从而使地球和月球始终能够保持一定的距离，而不会被向心力“吸引”得撞在一起，因此这种趋势等效于一种与向心力相反的力，所以我们可以将其称为“离心力”。 需要注意的是，“离心力”的本质是物体惯性的体现，它不是一种真实存在的力，而是一种为了方便讨论而引入的虚拟力。 “离心力”的大小可用公式“F = mω^2r”来进行计算，其中m、ω、r分别代表物体的质量、转动的角速度、物体与旋转中心的距离，可以看到，“离心力”的大小与物体与旋转中心的距离是成比例关系，也就是说，距离旋转中心越远，“离心力”就越大，反之亦然。
由于地球的质量远大于月球，因此地月系统的质心其实是位于地球半径之内，大概在地球与月球质心的连线上距离地心4700公里的位置上，与之相比，地球本身的直径则大约为12742公里，而这也就意味着，地球“背向”月球的一面受到的“离心力”比地球“面向”月球的一面更大。 另一方面来讲，地球“背向”月球的一面与月球的距离更远，月球引力就会减弱，此消彼长之下，“离心力”就占据了主导地位，由于“离心力”与月球引力是相反的，因此这一面的海洋就会向远离月球的方向隆起，进而形成涨潮。
简单总结一下就是，在地月系统的运动过程中，地球海洋会同时受到月球引力和“离心力”的影响，在地球“面向”月球的一面，是月球引力引发了海洋的涨潮，而之所以地球“背向”月球的一面也会涨潮，则是因为“离心力”的作用。 值得一提的是，作为太阳系中的“老大”，太阳同样也会引发地球海洋的潮汐现象，只不过太阳距离地球太远（相对于月球），其引发的潮汐幅度就比月球更小。 当月球运行到与地球和太阳在同一条直线时，太阳与月球引发的潮汐就会出现叠加效果，从而使地球海洋的潮汐幅度更大，此时出现的潮汐称为“大潮”，而当月球运行到地球与太阳的连线的垂直方向时，太阳引发的潮汐就会明显削弱月球引力发的潮汐规模，此时出现的潮汐则被称为“小潮”。 好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。 |
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