潮の満ち引きと月の関係
こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。
私、海の近くに住んでいるので、
釣りをしたりシュノーケルをしたりと、
時々遊んでいるのですが、その時気になるのが潮の満ち引き。
潮見表なるものを、スマホのお気に入りに入れては
夏になるとよく見ています。
さてさて、そこで気になったのが、
潮の満ち引きはどのように起こっているのか？
月の引力が関係しているというのは知っているけど、
具体的にどのような仕組みで起こっているのか。
潮が引いた時の海の水はどこへ行っちゃうの？
と極めてあほらしい疑問が浮かんでしまい
かと言ってその答えをちゃんと出せなくて悔しいっ。
二人の私が自問自答しているので、
詳しく調べてみたッ！！
潮の満ち引き（潮汐ちょうせき）とは
まず、そもそも潮の満ち引きとは、
月や太陽の引力によって海面が昇降する現象です。
通常1日に2回、干潮（潮が引いて、海面の高さが最も低下した状態）と
満潮（潮が満ちて、海面の高さが一番高くなった状態）が起こります。
なぜ潮が引いたり満ちたりするの？（潮汐力）
まず、重力について、
重力は距離によって強さが変わります。
重力源に近いほど強く、遠くなれば弱くなります。
ですので、月に近い側の地球は月の重力で海水は膨れ満潮になり、
逆に反対側は月による重力は弱くなります。
反対側は他のどの部分よりも重力が弱くなるので
外側に向かって引き伸ばされたような形になります。（こちらも満潮）
地球自体が目に見えて引き伸ばされることはありませんが、
流動的な海水はその傾向が強く出ます。
もう少し表現を変えると、どこよりも重力が弱くなっている故に
海水が取り残されている。
これを潮汐力といいます。
潮汐力に関してはかなり詳しく調べてみたのですが
多くの記事に遠心力と言う言葉が使われていましたが、「潮汐力」に関しては直接遠心力は関係ありません。
それはなぜか、
まず、はじめに認識しておかなくてはいけないことは、
月が地球を公転しているわけではなく、
お互いに公転しあっているという事です。
上記の画像でもわかるように、地球と月はお互いの共通重心を中心に回っています。
共通重心は地球の内部にあり、
地球の中心から月寄りに約4600kmずれたところにあります。
そして、この時に地球にかかる遠心力は地球のどこにいても均一だという事。
よくある勘違いは、
地球が月に振り回されるような形で、月の直下は遠心力が弱く
反対側は強いといこと。それによって潮汐力が起こるという考えは間違いです。
上記の画像を見ると、地球のどの地点にいても回転速度が
同じだという事が分かると思います。
つまり、どの地点でも遠心力が同じようにかかるため
遠心力によって潮汐力を説明することは間違いとなるわけです。
（月に最も遠い反対側が満潮になるという点で、
正確には、遠心力は関係はしているのですが、
潮汐力という意味では、遠心力ではなく月による重力の違いが影響しているという事です）
なぜ1日に2回、引いたり満ちたりするの？
地球は1日に1回自転します。
月は27.3日かけて地球の周りを公転しているので、
地球が一回転する間、月の位置はそこまで変わりません。
つまり、地球が一回転する間に月に近い所と遠い所（満潮）と
干潮のところが2回訪れるという事です。
年に数回は1回だけの日もあります。
なぜ月の公転周期と満ち欠けの周期は違うの？
月の公転周期27.3日です。
そして、月の満ち欠けの周期29.5日。
何でぴったり同じではなく2.2日の差が出てくるのでしょうか？
ここで、忘れてならないのは、地球も太陽の周りを365日かけて公転しているということです。
1か月で、地球は太陽の周りを30度公転します。
そして、月は地球の周りを360度公転します。
月が1か月で360度公転している間に地球は30度分進んでしまっているので、
そのぶん、月は次の満月になるまで余計に回転しなくてはいけません。（上記参照）
そのため、満ち欠けの周期の方が2.2日長くなります。
大潮と小潮はどのような時になるの？
大潮とは、干潮と満潮の高低差が一番大きい時、
小潮とは、高低差が一番小さい時をいいます。
潮の満ち引きに関して、月だけの影響を受けているわけではありません。
月の半分ほどですが太陽からの影響も受けています。
大潮
上記のように月ー太陽ー地球が一直線に並ぶときに大潮となります。
月の月齢は「満月」と「新月」です。
小潮
上記のように 月と太陽が直角（90℃）にずれた状態の時に、
そのため月の潮汐力が弱まり、
満干潮の潮位差は最も小さくなるため、小潮となるのです。
月の月齢は「半月」となります。
月の形を見れば、今日の潮の状態が
だいたいどのような感じかわかるってことですね♪
いやいや、今回は「潮汐力」について頭を悩ませました。。
私の理解力が乏しいもので、遠心力を切り離して考えるのが
難しく、時間がかかってしまいましたが、
わかればなるほどと、なりました。。
