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科學實驗室 / 地球科學
地球科學實驗

潮汐與大小潮

月球的引力把海水拉成兩個鼓包,地球一轉就是一天兩次漲退潮。加入太陽,看日月連成一線時的大潮、互相垂直時的小潮。
t = 0.00 s

城市潮位(連續四日,每日兩次高潮)

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後,按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

月相角(日月夾角)

潮汐量測

潮型
城市目前潮位
每日高潮次數
潮差(大潮最大)
相對

畫面符號圖例

  • 🌙 月球、☀ 太陽:引潮天體;城市:地表觀測點
  • 橢圓形變=潮汐隆起;日月連成一線時為大潮、垂直時為小潮

實驗任務

  1. 兩個鼓包:月球把海水拉成「面對月球」與「背對月球」兩個鼓包。 為什麼地球自轉一圈(一天)會經過兩個鼓包、產生兩次高潮?
  2. 大潮(朔望):切到「新月」或「滿月」(日月同一直線)。 太陽與月球的鼓包疊加,潮差最大——這就是大潮。為什麼農曆初一、十五潮差最大?
  3. 小潮(上下弦):切到「上弦」或「下弦」(日月成 90°)。 太陽鼓包把月球鼓包部分抵消,潮差最小——小潮。對照農曆初八、廿三。
  4. 關掉太陽:取消太陽引潮力,只剩月球。潮差還會隨月相變化嗎? 由此理解「月球主導潮汐、太陽只是調節大小潮」。

模型與假設

引潮力:月球(及太陽)的引力差把海水拉成沿天體方向的兩個鼓包。 潮位場 h(θ)=cos(2(θ−θ月))+k·cos(2(θ−θ日)),k≈0.46(太陽引潮力約月球的一半)。
大小潮:日月同向或反向(朔、望)兩鼓包疊加 → 大潮;日月垂直(上下弦)部分抵消 → 小潮。
本質:地球自轉使海岸城市一天通過兩個鼓包 → 一日兩次高潮。本模擬為引潮力的幾何示意。