极具规律的潮汐运动

望向大海，远处的海平面似乎永远也望不到头，海洋也从来不是风平浪静。

海洋给人类带来的感受是江河湖泊不曾有的，对于从一开始就生活在海边的人来讲，了解海洋无疑可以帮助人们更好的生活。

潮水退去时适合赶海

潮汐是了解海洋运动的重要方式，并且这或许是海洋中最可靠的自然现象，几乎没有什么现象会比潮汐更加稳定。

相比之下，如果是海浪这一现象就会显得更加复杂，影响因素众多，而且人们也很难从中第一时间了解到海浪的运作。

但是潮汐不一样，潮汐在一天中的变化几乎是随着地球运动而运动的，同时它的活动也代表着海洋运转是否正常。

不过唯一不太一样的是，潮汐活动不会像海浪那般有着十分明显的前兆。

大连海域退潮后的样子

往往潮汐是在一种相当自然的状态下发生，如果没有丰富的经验，潮汐运动会对各种出海活动以及航运中造成影响。

因此所有商船都会有一套相应的涨潮和低潮指南，以便保证船只可以更轻松地在海洋中航行。

尤其是在寻找浅河或停靠在港口的时候，就必须知道涨潮和退潮的时机。

另外涨潮也可以在意想不到的地方发挥十分微妙的作用，就连美军当初登陆诺曼底的时候，盟军的计划中就不得不考虑到潮汐的影响。

因为对海滩登陆来讲，冲向海滩的同时意味着要寻找一个最佳的潮汐变化点。

停船不看海就会这样

潮汐变化虽然没有明显的征兆，但它自身有着十分突出的特点。

潮汐变化主要通过两个阶段进行，低潮和涨潮。

低潮中，水停止下降，达到局部最小值；涨潮中，水位停止上升，达到局部最大值。

在部分地区，两外还有两种可能。海平面在几小时内上升，覆盖潮间带被称为洪水潮。

海平面在几小时内下降，露出潮间带，这被称作退潮。

潮间带的位置

潮汐通常是半日潮，即每天有两个高水位和两个低潮位，或者昼夜状态中，每天一个潮汐周期。

另外给定日期的两个高水位通常不是相同的高度，每日状态不平等，这些是潮汐表现中高水位和较低的高水位较高的。

同样，每天的两个低水位是高低水位和低位低水位，当月球在赤道的位置时，每天的水位不平等并不一致。

潮汐变化与月球息息相关

是谁在影响潮汐变化？

造成潮汐现象的主要因素在于月球的活动，月球时潮汐运动的最大参与者，另外还有太阳引力造成的潮汐运动。

根据牛顿的说法，海潮是由地球海洋上的太阳和月亮的引力引起的。

万有引力定律指出，两个物体之间的引力与其质量成正比，与物体之间的距离成平方反比。

因此物体质量越大，他们之间的距离会越近，并且之间的引力也会越大。

小潮状态时，地月位置

正因如此，地球上的潮汐力在两个物体之间的距离通常比它们的质量更重要。

潮汐产生力与潮汐产生物体距离的立方成反比，重力影响带来的两个物体之间距离的平方成反比。

所以在我们看向太阳、月亮、地球这三者之间的引力潮汐关系时可以明白：

太阳比月亮大2700万倍，根据相应的质量换算，太阳对地球的引力是月球对地球的177倍以上。

如果潮汐力基于相对质量，那么太阳的潮汐力应该是月球的2700万倍。

然而，我们不能忽视太阳与地球之间的距离差异。因此，太阳对其产生的潮汐力会减少3903。

由于这些条件，太阳的潮汐产生力约为月球的一半。

必须考虑天体距离带来的影响

所以，月球才是地球潮汐中影响最大的因素。

在新月和满月期间，地球、月亮、太阳都会对齐。这种排列顺序允许所有引力结合在一起，从而产生更强大的潮汐，这种被称之为大潮。

这与春季气候活动完全无关，因为它们每个月都会发生。

不过这种状态并不会持续太久，三个天体很快会在自身的轨道运转下脱离。

大潮后的7天，月亮和太阳彼此成90°角，这时引力之间变化相互作用，潮汐也会变得微弱，这就是所谓的小潮。

三个天体同框时，潮汐作用力最大

在地球直接面向月亮一侧时，月亮的引力表现会达到最强。

此时地球海水会被强烈地拉向月球的方向。

而远离月球最远的一侧，月球引力最弱，地球的中心大约是月球对整个星球的引力平均值。

这一部分的潮汐力通过从地球每个位置的引力中减去地球上的平均引力，便可以得到相应的潮汐力。

潮汐力是地球拉伸和挤压的结果，这便是导致两个潮汐隆起的原因。

随着地球自转，地球区域每天都会穿过这两个隆起。当出于其中一个时，便会经历高潮，反之亦然。

这种两次高潮和两次低潮的循环发生在世界大部分海岸线的大部分时间。

不过值得注意的是，地球并不是一个均匀的球体，且完全均匀覆盖着水体的状态。

由于有着陆地板块的影响，大陆会阻止水完全跟随月球的引力，所有在相同的情况下，不同地区的潮汐作用力表现有的会很大，有的会很小。

月球的引力将海水拉向自己

所以现在我们可以知道，正是由于地月之间的引力作用和地球运动表现，海水在一天之中反复出现上升和下降。

涨潮的海水事实上就是因潮汐作用力从远处被“拉”了过来，随着潮汐作用力的减弱，海水逐渐退却，回到原来的地方。

潮汐的未来

除了天体的影响外，风和天气模式也会影响潮汐的水位变化。

强烈的海风可以将水从海岸线吹走，进而增强低潮的表现。而陆地上的风可以将水推向岸边，进而使低潮不那么明显。

另外高压天气可以降低海平面，导致潮汐降低。

不过由强风暴和飓风带来的低压系统可能导致潮汐会比预测中的状态强得多，所以这样的潮汐会十分危险。

潮汐发生时，海水运动示意图

基本上来讲，潮汐是地球海洋响应月球和太阳施加的力从而出现的长周期波浪。

潮汐起始于海洋，向海岸线发展，其表现为海面有规律的上升和下降。

水的水平运动通常伴随着潮汐的涨落，这被称作潮流。

前面我们提到的洪水和退潮，最强的洪水和落潮通常发生在涨潮和退潮之前附近，最弱的水流发生在洪水和落潮之间。

尽管这是一种很普通的自然现象，但依附于潮汐活动的生物也众多，潮汐海洋生态也是潮汐带来的一种特殊环境。

例如潮间带地区的藤壶和海藻，它们会因潮水变化有着不同的活动表现。

生活在这里的动物还有寄居蟹、海星，以及生活在低潮区的海蛞蝓、其他裸鳃类生物。

对于生活在海边的渔民来讲，低潮时正是一次丰收的好机会，海水退却带来了许多可以被捕获的生物。

不过在今天，这种如此规律的活动变化正在遭受改变。随着全球变暖导致海洋体积扩大。

许多沿海城市，海平线比以往任何时候都要高，潮汐变化无疑会增加这些沿海城市面临洪水的风险。

生活在潮间带的海星

另外人类的活动也在相应的改变潮汐带来的海水作用的潮汐表现，例如沿海岸附近的河流疏浚改变，这会改变水的流动变化，进而改变潮汐作用。

不断变多的堤坝和码头会导致水流更加湍急，并更快的消散潮汐能力，这会抑制潮汐作用。

为了考虑潮汐的作用，相应的工程和建设就必须考虑这种情况，所以潮汐与人类的生活才显得如此重要。