涨潮和落潮是我们日常生活中经常遇到的现象,尤其是那些住在海边的人。海水上升或下沉,具有明显的规律性。有些人不禁要问,涨潮水是从哪里来的,落潮水又是从哪里去的?对于那些有这种想法的人,我认为仅仅从海边观察到的海水的增加或减少是提出问题的基础,而海洋不是作为一个整体来考虑的,因为总的来说,海洋是相互联系的,海水在不同的力量下可以固定或非定向地运动。因此,高潮时的水来自海洋,低潮时的水仍然会退回到海洋,海洋中的水总量不会因潮汐现象而改变。
潮汐现象发生的原因是海水受到重力综合作用的影响。17世纪,牛顿提出了物体的质量与物体的质量成反比的概念。地球上的海水自然地受到地球引力的影响。同时,由于地球被月球和其他行星如金星和火星包括太阳所包围,地球将具有万有引力。事实上,它们也会吸引地球上的海水。
然而,根据万有引力公式,地球附近行星对地球的引力效应远小于月球对地球的引力效应,也不能与质量巨大的太阳的引力效应相提并论。因此,在狭义上,当我们说地球上的潮汐时,它的力源指的是月亮,而在广义上,它也可以把太阳引进来。它产生的潮汐力只有月球对地球的影响的1/6,但太阳的潮汐力可以在一定程度上加强或减弱月球引力的影响。
由于月球对地球的引力作用,加上月球的万有引力和地球的自转,海水在月球前端和侧面之间,以及在赤道和两极之间将有一定的引力差别。在这两种力的作用下,由于海水的流动性,海水会沿着高重力的方向聚集,因此面向月球一侧的海水会相应上升,海平面会下降,面向月球一侧的海水在地球自转的作用下也会膨胀,使地球作为一个整体呈现出一个变形较弱的椭球体。月球引力引起的海水定向流动是导致这种状态的根本原因。