法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

聖米歇爾山,又稱聖彌額爾山,(Mont-Saint-Michel and its Bay)是法國著名古蹟和天主教朝聖地,位於芒什省一小島上,距海岸兩公里。

著名的法國修道院聖米歇爾山,每隔18年就會洪水氾濫變成一座島嶼。上一次發生是在2015年,一直到2033年才會再次發生。罪魁禍首是誰?其實就是潮汐,超級潮!那18年得週期是怎麼回事呢?

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

由於太陽和月亮的位置,再加上地球的自轉,我們每天會經過兩次高水位和低水位的水域。這是因為,太陽和月球的引力會導致球體上質量的受力不均勻,一些點離引力物體更近,而一些點則更遠,還有一些點偏離中心軸的位置,這就會導致物體變形。

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

這種引力的不均勻在地球上的每一點上都有作用,我們稱之為潮汐力。雖然地球是一個近乎完美的實心球體,但海洋作為液體更容易因為力的不均勻而改變其形狀,並由於太陽系中質量的引力作用而膨脹起來。

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

隨著時間的推移,潮汐力導致海平面上升和下降。在某些情況下,例如在海灣入口和其他沿海地區,潮汐的影響差異非常大。

對於地球來說,太陽和月亮是太陽系中僅有的兩個具有正確性質、正確距離和質量組合的天體,能夠對我們的潮汐產生影響。而太陽和月亮的相對位置又決定了潮汐的變化。

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

雖然太陽的直徑大約是月球的400倍,但它的平均距離也是月球的400倍。這就解釋了為什麼從地球上看到它們的角度大小是一樣的。但是太陽的質量只有月球的2700萬倍。

為什麼要說“只有”呢?因為太陽必須是月球質量的400^3倍,或者說是它質量的6400萬倍,才能對地球的潮汐產生和月球一樣的影響。照目前的情況來看,來自太陽的潮汐強度只有來自月球的潮汐強度的40%左右。當太陽和月亮在“新月”或“滿月”時,排成一條直線,我們看到的是大潮,是普通潮汐的140%,當它們成直角時,我們看到的是小潮,只有普通潮汐的60%。

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

所以,我們可能會認為,潮汐是通過以下的方式循環的:

  • 在新月的時候,每天會經歷兩次漲潮和退潮。
  • 當月亮半圓的時候,潮汐會變得越來越弱,接近最小值,
  • 然後在滿月時再次達到最大值,
  • 然後在最後一個季度再次變微,
  • 當月亮再次變成新月的時候,又會接近最大值。
法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

如果月球繞地球是一個完美的圓形軌道,以上的說法就是完全正確的。但月球在繞地球的軌道明顯是橢圓形的,這意味著在它軌道上的某些點,離地球更遠,產生的潮汐更弱,而在某些點,離地球更近,產生的潮汐更強。

如果我們只看一個月球的潮汐數據,只會看到預期的:大潮和小潮,週期大約為一個月。

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

如果我們觀察一整年,就會發現一些大潮比其他的大潮要高,而即使是一些小潮也會導致高於平均水平的大潮和低於平均水平的低潮。

看一下這幅400天的高低潮汐圖。

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

這是什麼原因做成的?地球上潮汐最強的時候,不僅是月亮和太陽排成一線的時候(不管是新月還是滿月)而且是月亮離地球最近的時候,因為潮汐力會隨著距離的立方反比而減弱,這意味著當月亮離地球只有10%的時候,它的潮汐力會強33% !

當然,地球圍繞太陽的軌道也是橢圓形的,但這種影響要小得多。相比之下,離地球最近的近地點月球比離地球最遠的遠地點月球近13- 14%,而離地球最近的太陽比離地球最遠的太陽僅近3.3%。這對潮汐有什麼影響呢?

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

這意味著,月球繞地球運行的同時,也在繞太陽運行,這不僅會造成日月食可能發生或不可能發生,而且當近地點月球與新月或滿月相位完全重合時,我們很可能會看到最大的潮汐。

當月亮和太陽與地球赤道對齊時,潮汐膨脹的影響達到最大,這是在春分的時候發生的事情!

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?

所以在一個普通的年份,最高的高潮和最低的低潮出現在春潮接近分點的時候。但每隔一段時間,特別是每18年,我們不僅會在春分點上看到大潮,還會看到近地點的月亮,因此我們會得到潮汐效應的最大值:超級潮!

這是最有可能發生潮汐洪水的時候,法國修道院聖米歇爾山,將會像我們剛才看到的那樣被洪水淹沒。當然,除了最高的漲潮,我們也有最低的漲潮!

法國聖米歇爾山每18年會變成一座孤島,這是怎麼回事?


分享到:


相關文章: