Thuỷ triều xảy ra vì lực hấp dẫn của Mặt Trăng (và Mặt Trời) kéo các phần khác nhau của Trái Đất không đều nhau: phía gần Mặt Trăng bị kéo mạnh hơn tâm Trái Đất, tâm bị kéo mạnh hơn phía xa. Kết quả là đại dương phình ra ở hai phía đối diện nhau, và khi Trái Đất quay, mỗi bờ biển đi qua hai chỗ phình mỗi ngày. Ở nhiều nơi, nước lên xuống hai lần mỗi ngày; nhưng ở vịnh Bắc Bộ, do hình dạng vịnh, mỗi ngày chỉ có một lần nước lên một lần nước xuống — hiện tượng nhật triều đặc trưng của vùng biển Hải Phòng, Quảng Ninh.
Lực thuỷ triều: không phải lực hút, mà là chênh lệch lực hút
Nhiều người nghĩ thuỷ triều đơn giản là "Mặt Trăng hút nước biển lên". Nếu chỉ như vậy, sẽ chỉ có một chỗ phình ở phía gần Mặt Trăng. Nhưng thực tế có hai chỗ phình đối diện nhau. Lý do nằm ở chỗ lực hấp dẫn giảm theo bình phương khoảng cách:
- Nước ở phía gần Mặt Trăng bị kéo mạnh hơn tâm Trái Đất → bị kéo "ra xa" tâm về phía Mặt Trăng.
- Nước ở phía xa Mặt Trăng bị kéo yếu hơn tâm Trái Đất → "tụt lại phía sau", cũng phình ra xa tâm, nhưng theo hướng ngược lại.
Thứ tạo ra thuỷ triều là chênh lệch lực hút giữa các điểm, gọi là lực thuỷ triều. Lực thuỷ triều giảm theo lập phương khoảng cách, nhanh hơn nhiều so với lực hút thông thường. Đó là lý do Mặt Trời — dù hút Trái Đất mạnh hơn Mặt Trăng khoảng 180 lần — chỉ tạo ra lực thuỷ triều bằng khoảng 46% lực thuỷ triều của Mặt Trăng, vì Mặt Trời ở rất xa.
Vì sao chu kỳ là khoảng 12 giờ 25 phút chứ không phải 12 giờ
Trái Đất quay một vòng trong khoảng 24 giờ. Nhưng trong thời gian đó, Mặt Trăng cũng di chuyển trên quỹ đạo của nó, theo cùng chiều. Phải mất thêm khoảng 50 phút Trái Đất mới quay "đuổi kịp" Mặt Trăng về đúng vị trí cũ. Vì vậy một "ngày Mặt Trăng" dài khoảng 24 giờ 50 phút, và với hai chỗ phình, nước lên cao nhất khoảng mỗi 12 giờ 25 phút. Giờ nước lên mỗi ngày muộn hơn hôm trước khoảng 50 phút.
Triều cường và triều kém
| Thời điểm | Vị trí Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng | Kết quả |
|---|---|---|
| Trăng non và trăng tròn (khoảng mùng 1 và rằm âm lịch) | Thẳng hàng | Lực thuỷ triều cộng nhau: triều cường, nước lên rất cao, xuống rất thấp |
| Trăng thượng huyền, hạ huyền (khoảng mùng 7–8 và 22–23 âm lịch) | Vuông góc | Lực thuỷ triều triệt tiêu một phần: triều kém, biên độ nhỏ |
Ông cha ta đã quan sát rất kỹ mối liên hệ giữa con nước và tuần trăng. Ngư dân ven biển tính "con nước" theo âm lịch để ra khơi, đánh bắt, phơi muối. Ngoài ra, triều cường còn mạnh hơn khi Mặt Trăng ở gần Trái Đất nhất trên quỹ đạo (cận điểm), và vào các thời điểm gần xuân phân, thu phân.
Thuỷ triều ở Việt Nam: một bờ biển, nhiều kiểu triều
Lý thuyết hai chỗ phình chỉ là bức tranh đơn giản. Thực tế, nước biển phải chảy qua các vịnh, eo biển, đáy biển nông sâu khác nhau, nên mỗi vùng có kiểu thuỷ triều riêng. Bờ biển Việt Nam là ví dụ rất đa dạng:
| Vùng | Kiểu triều | Đặc điểm |
|---|---|---|
| Vịnh Bắc Bộ (Quảng Ninh, Hải Phòng) | Nhật triều đều | Phần lớn ngày trong tháng chỉ có một lần nước lớn, một lần nước ròng. Trạm Hòn Dấu (Hải Phòng) là ví dụ kinh điển trong sách hải dương học về nhật triều |
| Bắc Trung Bộ | Nhật triều không đều | Đa số ngày có một lần nước lên, có ngày hai lần |
| Khu vực quanh cửa Thuận An (Huế) | Bán nhật triều | Biên độ triều rất nhỏ, thường dưới nửa mét |
| Nam Trung Bộ | Nhật triều không đều | Biên độ vừa phải |
| Ven biển Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long (Vũng Tàu, Cà Mau phía biển Đông) | Bán nhật triều không đều | Hai lần lên xuống mỗi ngày, độ cao chênh nhau; biên độ lớn, có thể khoảng 3–4 m |
| Bờ biển phía vịnh Thái Lan (Rạch Giá, Hà Tiên) | Nhật triều không đều | Biên độ nhỏ |
Ở đồng bằng sông Cửu Long, thuỷ triều biển Đông đẩy nước ngược vào sâu trong các sông rạch, ảnh hưởng tới tưới tiêu, giao thông thuỷ và xâm nhập mặn mùa khô. Triều cường kết hợp mưa lớn gây ngập ở nhiều đô thị ven sông như TP.HCM, Cần Thơ vào những tháng cuối năm.
Những nơi thuỷ triều ngoạn mục nhất
- Vịnh Fundy (Canada): chênh lệch giữa nước lớn và nước ròng có thể vượt 15 m, thuộc hàng lớn nhất thế giới. Hình dạng vịnh khiến nước dao động "cộng hưởng" với chu kỳ thuỷ triều, khuếch đại biên độ.
- Mont-Saint-Michel (Pháp): hòn đảo có tu viện cổ, khi triều xuống nối với đất liền bằng bãi cát, khi triều lên nước tràn vào rất nhanh.
- Sóng triều trên sông: ở một số cửa sông hình phễu, triều lên tạo thành một bức tường nước chạy ngược dòng, như sóng triều sông Tiền Đường (Hàng Châu, Trung Quốc), sông Amazon (Brazil).
Thuỷ triều làm việc cho con người
- Nhà máy điện thuỷ triều La Rance (Pháp), vận hành từ năm 1966, dùng đập chắn cửa sông để chạy tua bin khi nước lên xuống. Đây là một trong những nhà máy điện thuỷ triều lớn và lâu đời nhất thế giới.
- Làm muối, nuôi trồng thuỷ sản ven biển dựa vào lịch thuỷ triều để lấy nước, tháo nước.
- Giao thông thuỷ: tàu lớn ra vào các cảng nông thường phải chờ con nước lớn.
Thuỷ triều không chỉ ở biển
Lực thuỷ triều kéo cả phần đất đá của Trái Đất: mặt đất cũng "phồng lên" vài chục centimét mỗi ngày, nhưng vì mọi thứ cùng nâng lên nên ta không cảm thấy. Các thiết bị đo chính xác như hệ thống định vị vệ tinh và máy gia tốc hạt lớn phải hiệu chỉnh theo "thuỷ triều đất". Lực thuỷ triều của Trái Đất lên Mặt Trăng còn làm Mặt Trăng luôn quay một mặt về phía Trái Đất (khoá thuỷ triều), và lực thuỷ triều của Mặt Trăng đang làm ngày trên Trái Đất dài dần ra — có bài riêng.
Góc nhìn hôm nay: đọc bảng thuỷ triều
- Tìm bảng thuỷ triều cho vùng biển bạn sắp tới (các đài khí tượng thuỷ văn, cảng vụ thường công bố).
- So sánh giờ nước lớn với lịch âm: triều cường gần mùng 1 và rằm.
- Đi biển ở Đồ Sơn, Hạ Long: để ý chỉ có một lần nước lên mỗi ngày; đi Vũng Tàu: có hai lần.
- Khi tắm biển, chú ý con nước rút có thể tạo dòng chảy xa bờ; luôn tắm ở khu vực có cứu hộ.
Câu hỏi thường gặp
Thuỷ triều là gì và do đâu?
Thuỷ triều là sự lên xuống định kỳ của mực nước biển, do chênh lệch lực hấp dẫn của Mặt Trăng và Mặt Trời lên các phần khác nhau của Trái Đất. Đại dương phình ra ở hai phía đối diện, và khi Trái Đất quay, mỗi bờ biển đi qua các chỗ phình.
Vì sao có hai lần nước lên mỗi ngày?
Vì lực thuỷ triều tạo ra hai chỗ phình đối diện nhau: phía gần Mặt Trăng bị kéo mạnh hơn tâm Trái Đất, phía xa bị kéo yếu hơn nên tụt lại. Trái Đất quay qua cả hai chỗ phình mỗi khoảng 24 giờ 50 phút.
Vì sao Hải Phòng mỗi ngày chỉ có một lần triều lên?
Vì hình dạng và kích thước vịnh Bắc Bộ làm nước dao động theo kiểu nhật triều, tức phần lớn ngày chỉ có một lần nước lớn và một lần nước ròng. Trạm Hòn Dấu ở Hải Phòng là ví dụ kinh điển về nhật triều đều.
Triều cường là gì?
Triều cường là khi biên độ thuỷ triều lớn nhất, xảy ra vào khoảng trăng non và trăng tròn, tức gần mùng 1 và rằm âm lịch, khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng nên lực thuỷ triều cộng lại.
Mặt Trời có gây thuỷ triều không?
Có, nhưng lực thuỷ triều của Mặt Trời chỉ bằng khoảng 46% của Mặt Trăng, vì lực thuỷ triều giảm theo lập phương khoảng cách và Mặt Trời ở rất xa. Khi Mặt Trời và Mặt Trăng thẳng hàng, hai lực cộng lại tạo triều cường.