科普丨《潮汐》：宇宙星辰如何在地球掀起波瀾？世界上的潮汐奇觀因何而生？

宇宙星辰如何在地球掀起波瀾？世界上的潮汐奇觀因何而生？
精華筆記 
潮汐是大海週期性的漲潮和落潮現象，自古以來受到人們的關注與研究。《潮汐》一書不僅詳細了解釋月亮、太陽與地球的相互作用，如何在海洋中掀起波瀾，還將爲你介紹世界各地的潮汐奇觀，以及人類與潮汐共生的關係。
一、潮汐現象是怎麼發生的？
1.月亮引力：
潮汐現象主要與月亮引力有關。地球上有超過70%的面積是海洋，地球和月球相接近的部分，海洋會因爲月球引力而隆起，就產生了漲潮。而此時在地球的另一邊，也就是遠離月球的那個區域，也會因爲地球的離心力作用而漲潮。能引發漲潮的引力和離心力，我們統稱爲引潮力。
同一片海域在一天之內一般會有兩次漲潮和兩次落潮。由於月球還在繞着太陽公轉，每天漲潮和落潮的時間也會比前一天晚50分鐘。
2.太陽引力
和月球相比，太陽離我們較遠，產生的引潮力也較小，但它會把月亮造成的潮汐變大或者變小。農曆每月的初一或十五前後，地球和月亮、太陽運行到一條直線上，月亮和太陽的力就疊加在了一起，造成了比平時更高的潮位，我們也稱爲天文大潮。
3.潮汐還和地形、季風、洋流、降水等諸多因素有關
不同的海底地形，讓海水產生了不同的固有震盪週期。如果這片海域固有的震盪週期，恰好和月亮引力的震盪週期相接近，就會和月亮引潮力共振，有了更高的潮差。大西洋的固有震盪週期是13個小時，和月球的運行週期12.47個小時接近，因此它的許多海域都有比較大的潮差。
有些海域的固有震盪週期是24小時，和太陽的運行週期接近，就會和太陽引潮力發生共振。潮漲潮落和太陽週期更同步，每晝夜漲落一次，稱爲一日潮。
除了影響潮差，獨特的入海口地形還會引發涌潮，又叫波浪潮，常見的表現是漲潮時，外海潮水涌入狹窄河道，形成潮涌現象，比如錢塘江大潮。
海底的潮汐摩擦，讓最大潮的時間比引潮力最大的時間推後，比如錢塘江最大潮通常處在八月十八，而不是八月十五當天。潮汐摩擦不僅推遲了最大潮出現的時間，也會讓地球的自轉速度逐漸變慢。
4.固體和氣體也有潮汐現象
地球上的氣體和固體也同樣有潮汐現象。大氣層還有土壤的密度、形態也會發生微小的變化。不過我們很難感覺到氣體潮和固體潮，只能用精密的儀器才能測量到它們。
二、人類是如何與潮汐共生的？
1.潮汐孕育了生命，爲人類提供食物
有一種理論認爲，生命就起源於潮間帶，也就是退潮時露出來的那些原本被淹沒的海岸。潮漲潮落的力量，讓潮間帶上最早產生了生命所必須的氨基酸，並逐漸演化爲了生命的組成部分細胞。自古以來，潮間帶上生活着大量的海洋生物，是人類食物的重要來源之一。
2.人類對潮汐能源的利用
歷史學家推測，早在古羅馬時期就出現了潮汐磨坊，人們利用潮汐能來碾磨穀物。到了現代，人們還可以用潮汐能發電。潮汐能是一種清潔能源，而和太陽能、風能等其他的清潔自然能源相比，潮汐能有着得天獨厚的優勢，那就是更穩定。而最近三十年來，潮汐流發電變成了新寵。
3.人類是如何防治潮汐帶來的災害的
潮汐會導致海水倒灌，淹沒大量土地，這也叫做“海侵”。在古代，面對海侵，一些地方的人選擇住在潮水裏，等待落潮。而人們做得更多的是修築堤壩，主動來抵禦潮汐帶來的危害。
4.意大利水城威尼斯防治潮汐災害的案例
威尼斯位於地中海沿岸的一個潟湖內。自公元5世紀建成以來，就一直飽受潮汐氾濫的侵襲。1966年的大潮後，人們開始討論如何解決威尼斯的海侵問題。在30多年後，意大利政府從2003年起，開始在威尼斯潟湖與亞得里亞海之間建造“摩西工程”，這個工程包括一個預警系統和一系列的閘門。預警系統分爲低、中、高三級，在最高級預警時，閘門就會關閉。
同時，摩西工程還很注重與自然相結合。威尼斯人還用疏浚出來的淤泥，在潟湖裏建造沼澤，作爲迎接潮汐的天然緩衝帶。摩西工程的閘門採用了環保材料，比單純的混凝土牆適應性更好。
書           名：潮汐：宇宙星辰掀起的波瀾與奇觀
作           者：[美]喬納森·懷特
主           播：路琨