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引潮力

/tidal generating force/
条目作者孙和平

孙和平

最后更新 2022-01-20
浏览 298
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月球和太阳对地球上单位质量的物体的引力,以及地球绕地月公共质心旋转时所产生的惯性离心力,这两种力组成的合力称为引潮力。也是引起潮汐的原动力。

英文名称
tidal generating force
所属学科
地球物理学

引潮力是引起固体地球潮汐现象的原动力,其大小与天体质量成正比,与地球与天体距离的立方成反比。假设为地球上任意一质点,为某天体(如月球)对点的引力,为其对地心的引力,则点所受的引潮力将等于天体在该点产生的引力与在地心产生的引力的矢量差。而整个地球(假设其初始状态为一球形地球)在该天体的引力作用下将产生变形而成为一椭球,其长轴方向指向该天体。

天体在地心产生的引潮力为零,点离地心越远则天体在点产生的引潮力越大。由于天体对地球内部各点产生的引力大小方向皆不相同,产生引潮力的大小方向亦不相同,在地心与天体质心连线方向的引潮力自地心向外(见图),与连续垂直平面内的引潮力方向指向地心。整个地球(设其初始状态为一球形)在该天体的引力作用下将产生形变而成为椭球,其长轴方向指向作用天体。

天体对地球引潮力示意图天体对地球引潮力示意图

太阳和月球是产生地球上引潮力的最主要的两个天体,其中月球离地球最近,在地球内部产生的引潮力最大,太阳虽然离地球比月亮离地球远得多,但太阳的质量比月球质量大得多,月球在地球内部产生的引潮力约为太阳在地球内部产生的引潮力的两倍。由月球作用而产生的潮汐,称月潮;由太阳作用而产生的潮汐,称太阳潮。其他天体在地球内部产生的引潮力要比月球和太阳在地球内部产生的引潮力小几个数量级。

引潮力会引起地球在地心和产生引潮力的天体质心连续上拉伸,在与该连线垂直的平面内压缩,并且引潮力在地球上的分布是不均匀的,各地点引潮力大小、方向均存在差异,它实际上是日月及其他众多天体引力的叠加,各个天体有自身的轨道运动,加上地球的自转,导致地球形成十分复杂的周期性潮汐形变。地球潮汐形变的大小既取决于引潮力的大小,又与地球内部结构对引潮力的响应有关。

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