“月上柳梢頭，人約黃昏后”，這句古詩(shī)承載了歐陽(yáng)修當(dāng)年的相思苦，卻也為后世戀人勾畫出無(wú)比甜蜜的約會(huì)圖景。月亮對(duì)于我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)太重要，它寄托了世人不盡的情思。
未上過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)的浪漫主義詩(shī)人李賀，揮毫寫下“大漠沙如雪，燕山月似鉤”的塞外茫茫，暢抒心中熱血豪邁，好男兒自當(dāng)金戈鐵馬，報(bào)效家國(guó)。
“可憐九月初三夜，露似真珠月似弓”，出自唐代另一位大詩(shī)人白居易之筆，流露出白樂(lè)天看透官場(chǎng)，遠(yuǎn)離朝廷權(quán)力核心之后的那份輕松愜意。
白居易這首《暮江吟》廣為后人傳頌，前兩句“一道殘陽(yáng)鋪水中，半江瑟瑟半江紅”，如同寫意山水，將一幅江畔落日的美妙畫卷鋪展在讀者面前。
詩(shī)人抒懷，卻不經(jīng)意把時(shí)間、太陽(yáng)與月亮的空間關(guān)系也融入到詩(shī)句當(dāng)中——那是天文歷法的范疇了：九月初三，黃昏日落，新月如弓。
我們順著大詩(shī)人的思路回歸正題，繼續(xù)講腕表上的天文歷法，上一篇關(guān)于星空?qǐng)D、太陽(yáng)時(shí)及恒星時(shí)等，這一篇聊聊月亮及與之密切相關(guān)的潮汐功能。
帶有潮汐功能的腕表并不多見，2020年正好有一款新品——IWC萬(wàn)國(guó)表葡萄牙系列航海精英月相潮汐功能腕表，我們剛好以之作為參考。
人類剛剛萌生智慧的時(shí)候，就已經(jīng)開始觀察月亮了，一萬(wàn)多年前，歐洲人把月圓月缺刻在動(dòng)物骨頭上，同一時(shí)期的東方，人們也在山洞巖壁上記錄下相似的內(nèi)容。
月亮可以說(shuō)是我們最熟識(shí)的天體，不過(guò)要把它放在天文學(xué)的框架下來(lái)描繪，我們得再?gòu)?fù)習(xí)一些基礎(chǔ)知識(shí)。先來(lái)了解一個(gè)我們既知道又陌生的概念——月相，它指我們所觀察到月亮外觀的周期性變化。
以北半球?yàn)榱?，月相從新月開始，經(jīng)歷眉月、上弦月、盈凸月、滿月、虧凸月、下弦月、殘?jiān)?，再回到看不見的新月，如此循環(huán)往復(fù)。
月亮也是東升西落，不過(guò)它不像太陽(yáng)那樣每天都是早晨從東方升起，在天空劃過(guò)一條完整的弧線后傍晚再?gòu)奈鞣铰湎拢铝劣凶约旱倪\(yùn)行規(guī)律。
如果我們?cè)诿刻烊章鋾r(shí)觀察月亮的話，那么眉月在日落后就掛在西天空，入夜不久便沒(méi)入地平線，白居易所描繪的九月初三夜的景象就是眉月。
眉月之后，日落時(shí)月亮的位置每天向東移一些，同時(shí)也越來(lái)越圓，到滿月這一天，月亮剛好出現(xiàn)在東方地平線上，然后與太陽(yáng)一樣在天空劃過(guò)一條完整弧線，直至天明從西方落下。
滿月以后，日落時(shí)則看不到月亮，它要到入夜以后才出現(xiàn)在東方，時(shí)間越來(lái)越晚，下玄月要到午夜，而殘?jiān)聞t要到天明了。
中國(guó)古人把新月這一天稱為“朔日”，定為每月初一，把滿月這一天稱為“望日”，出現(xiàn)在每月十五或者十六。從一個(gè)朔日到下一個(gè)朔日的時(shí)間間隔被定義為“一個(gè)月”，即朔望月，其平均長(zhǎng)度為29.53059天。
顯而易見，月相變化周期并不是整數(shù)，這不僅給歷法安排出了難題，也對(duì)腕表上月相顯示提出了精度要求，腕表所截取周期越接近朔望月真實(shí)值，其月相顯示功能越精確。
通常情況下，腕表以一個(gè)帶有雙圓月圖案的旋轉(zhuǎn)盤與其上方的遮蔽盤配合來(lái)指示月相，一般腕表是以29.5天這個(gè)近似周期運(yùn)轉(zhuǎn)的，意味著差不多33個(gè)朔望月后，月相顯示將誤差一天。
高級(jí)制表品牌不能接受兩年七個(gè)月就要手動(dòng)調(diào)表這個(gè)操作，他們通過(guò)精密計(jì)算，調(diào)整齒輪齒數(shù)與數(shù)量，讓月相可以精確到120余年才累計(jì)產(chǎn)生一天誤差。
IWC萬(wàn)國(guó)表萬(wàn)年歷模塊中的月相功能，精準(zhǔn)度更是被提高到570多年才需要調(diào)整一次。這一高精密月相同樣被應(yīng)用在航海精英月相潮汐腕表上。
120年也好，570年也好，恐怕我們有生之年都無(wú)法親身經(jīng)歷，它們是技術(shù)層面的宣言，而現(xiàn)實(shí)中，月相功能更多是手腕上的一抹浪漫。
我們講到月相功能，通常都是指北半球，固然唐詩(shī)有云“海上生明月，天涯共此時(shí)”，但南半球看到的月相變化與北半球還是有差別的。
月亮在赤道附近圍繞地球旋轉(zhuǎn)，盡管其軌道與赤道有一個(gè)小于30度的夾角，我們站在北半球中高緯度看月亮，其實(shí)是面朝南方的。
與此剛好相反，如果我們?cè)谀习肭蛑懈呔暥扔^察月亮，則是要面對(duì)北方，雖然這個(gè)南北并不是嚴(yán)格以赤道為分界線的。所以我們?cè)谀习肭蛩吹降脑孪?，與在北半球看到的成左右對(duì)稱的鏡像。
IWC萬(wàn)國(guó)表葡萄牙系列航海精英月相潮汐功能腕表上的雙月相，正是以上面這個(gè)原理來(lái)分別指示南北月相：上半部分區(qū)域指示北半球月相，下半部分則是南半球月相。
月相歷法腕表上有時(shí)候還會(huì)增加月齡顯示，即從1到29又1/2的數(shù)字刻度；復(fù)雜天文功能表款上亦會(huì)增加月相軌跡以及晝夜顯示等功能。
早期的一些懷表上甚至還有月升月落時(shí)間顯示，很有趣也很實(shí)用，對(duì)今天的表迷來(lái)說(shuō)很新奇，也很有吸引力。
我們平時(shí)常講月亮和太陽(yáng)對(duì)地球的引力導(dǎo)致了潮汐，而且月亮是主要因子，這個(gè)說(shuō)法對(duì)但不夠準(zhǔn)確，今天我們要稍微深入一些，介紹一個(gè)天文專業(yè)概念：潮汐力。
月亮、太陽(yáng)與地球之間的作用力完全適用牛頓萬(wàn)有引力定律，即兩個(gè)天體間的引力與天體質(zhì)量成正比，與天體間距離的平方成反比。
月亮與地球非常近，平均距離只有38萬(wàn)千米，而地球直徑為1.2萬(wàn)千米，地球本身的尺寸對(duì)地月引力的影響不可忽略。
經(jīng)過(guò)天文學(xué)家的計(jì)算，地球正對(duì)月亮一側(cè)受到的月亮引力要比背對(duì)月亮一側(cè)大接近3%，正是這個(gè)引力差值，導(dǎo)致了可被察覺(jué)的海水形變，它被稱為潮汐力。
地月連線上的海水受潮汐力而發(fā)生隆起，而垂直于地月連線方向上的海水則要朝著地月連線方向流動(dòng)，這就是潮漲潮落的過(guò)程。
在廣闊大洋里，潮漲起時(shí)約有1米高，而在海岸沿線以及江河口處，潮漲得更為洶涌澎湃。需要注意的是，面對(duì)月亮一側(cè)的海水會(huì)隆起，背對(duì)月亮一側(cè)的海水同樣會(huì)隆起。
因?yàn)槊鎸?duì)月球的一側(cè)，是海水被潮汐力拉向月亮，離地球而去；而背對(duì)月亮一側(cè)的情況則相反，是地球被拉向月亮，離海水而去，海水被留下來(lái)形成隆起。
這也就是意味著，當(dāng)以月亮為參照物，在地球自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間里，任一地點(diǎn)的海水理論上要經(jīng)歷兩次漲落變化，這被天文學(xué)稱為“半日潮”。
因?yàn)檫€要考慮太陽(yáng)作用，以及海岸線形狀、海底地形、水深等多重因素，全球海岸線實(shí)際潮汐周期比較復(fù)雜，還有一天一次漲落的“全日潮”，以及更多變化的“混合潮”。
不過(guò)全世界海岸線大部分還是符合“半日潮”規(guī)律的，所以IWC萬(wàn)國(guó)表這枚月相潮汐功能腕表的潮漲潮落指示功能，是以半日潮周期來(lái)設(shè)定的。
需要進(jìn)一步解釋的是，以月亮為參照，地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是24小時(shí)48分鐘多一些，而不是24小時(shí)，其產(chǎn)生原因與上一篇所講述的太陽(yáng)時(shí)、恒星時(shí)一致。也就是說(shuō)，兩次漲潮之間的時(shí)間大概是12小時(shí)24分鐘。
使用者只要依照潮汐表對(duì)IWC航海精英潮汐腕表進(jìn)行一次校準(zhǔn)，此后6點(diǎn)位置的潮汐顯示盤每個(gè)潮汐周期轉(zhuǎn)動(dòng)大約24分鐘刻度，以 “High Tide”指示下一次漲潮最高點(diǎn)的時(shí)間，而潮水落到最低的時(shí)間以“ Low Tide”同時(shí)指示。
IWC萬(wàn)國(guó)表為這個(gè)潮漲潮落功能指示設(shè)置了一組高精密齒輪，理論上100年以后僅產(chǎn)生10分鐘的誤差。
太陽(yáng)離地球比月亮遠(yuǎn)得多，日地距離是月地距離的近400倍，這時(shí)地球直徑對(duì)引力影響似乎可忽略，但太陽(yáng)質(zhì)量巨大，是月亮的2700萬(wàn)倍，所以太陽(yáng)的潮汐力還是很重要。
嚴(yán)密來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)系其他行星對(duì)地球也該有潮汐力，不過(guò)與月亮和太陽(yáng)比起來(lái)，它們距離又遠(yuǎn)質(zhì)量也不夠大，即使是地球最近的鄰居金星的影響也可以不考慮。
總而言之，潮汐的主因是月亮，其次是太陽(yáng)。要是單獨(dú)看太陽(yáng)的潮汐力，其原理與周期變化與單獨(dú)看月亮是一樣的，不過(guò)因其潮汐力是月亮潮汐力的一半，影響作用不能單獨(dú)顯現(xiàn)，要與月亮潮汐力結(jié)合到一起觀察。
這可以用物理上合力的概念來(lái)解釋，當(dāng)太陽(yáng)、月亮、地球三者在同一直線上時(shí)，太陽(yáng)潮汐力與月亮潮汐力疊加將會(huì)產(chǎn)生更大的潮水，即在新月和滿月時(shí)，潮汐最大。
當(dāng)太陽(yáng)、月亮與地球構(gòu)成直角三角形時(shí)，太陽(yáng)潮汐力與月亮潮汐力垂直，對(duì)月亮潮汐力抵消最多，因此在上弦月和下弦月時(shí)，潮汐最小。
三者位置關(guān)系在這兩種情況之間的時(shí)候，潮汐也就介于大潮和小潮之間。而三者的位置相對(duì)變化，正是由于月亮圍繞地球公轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。
也就是說(shuō)，潮汐從大潮到小潮的變化與朔望月周期密切關(guān)聯(lián)，因此IWC萬(wàn)國(guó)表將大小潮指示功能，與南北半球月相功能結(jié)合設(shè)置于12點(diǎn)鐘位置。
當(dāng)滿月或者新月時(shí)，潮水最大，以“Spring”表示；當(dāng)上弦月或者下弦月時(shí)，潮水最小，以“Neap”表示，通過(guò)小表盤外圈上的紅色三角標(biāo)配合指示。
借助IWC萬(wàn)國(guó)表葡萄牙系列這枚航海精英月相潮汐腕表，我們把與月亮相關(guān)的兩個(gè)重要天文歷法功能介紹好了。最后再多講一個(gè)跟潮汐有關(guān)的概念，叫“潮汐鎖定”。
不過(guò)它跟海水漲落沒(méi)什么關(guān)系，潮汐鎖定是指像月球這樣自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)周期相同的現(xiàn)象，即月亮永遠(yuǎn)以同一個(gè)面朝向地球。
潮汐鎖定也是相互的，天文學(xué)家預(yù)測(cè)，數(shù)十億年后，地球也將以固定一面朝向月亮，那時(shí)的月亮與地球，就像牽著雙手的戀人，面對(duì)面原地旋轉(zhuǎn)起舞。
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