教科书可能是错的:卫星数据挑战双凸潮汐模型

大规模潮汐观测挑战了教科书的观点,即两个对称的水凸起在地球的两侧物理形成。几代人以来,学生们已经学会想象地球的海洋在月球引力的影响下在地球的两侧形成两个宽阔的隆起。水资源综合开发中心杨永峰领导的研究人员[...]

来源:SciTech日报

大规模潮汐观测挑战了教科书的观点,即两个对称的水凸起在地球的两侧物理形成。

几代人以来,学生们已经学会了想象地球的海洋在月球引力的影响下在地球两侧形成两个宽阔的凸起。由山东省水资源综合开发中心的杨永峰、安徽科技大学测绘学院的袁佳佳和山东省水资源研究所的范明远领导的研究人员现在已经测试了这些拟议的隆起是否真的出现在地球表面。

这个问题可以追溯到 18 世纪,涉及双水凸模型,这是物理学、海洋学和地理教科书中对潮汐的常见解释。

根据经典模型,月球引力在地球两侧产生两个对称的水凸起。随着地球自转,某个位置预计将穿过这些凸起区域并经历涨潮,然后穿过较低区域并经历低潮。此解释的版本也出现在 NOAA、国家地理和 NASA 等机构维护的网站上。

卫星数据挑战球体模型

为了直接测试预测,研究人员分析了 AVISO Jason-3 卫星在 2021 年测量的 362,370 个海洋位置的潮汐观测结果。他们将高潮和低潮的发生与月球角度进行了比较,月球角度定义为给定位置与月球相对于地球中心的角度。

在月球角度0°~60°和120°~180°范围内的175,402个地点中,模型预测出现水凸的区域中,56.84%经历过低潮,43.16%经历过高潮。相反的模式出现在60°~120°范围内的186,968个位置,对应于模型的低洼水域,其中56.38%经历过涨潮。

潮汐计显示相同的模式