海に行くと、朝は砂浜が広かったのに夕方には波が来ていたり、その逆だったりすることがありますよね。この「潮の満ち引き」はなぜ起きるのでしょうか。海の水の量は変わらないのに、なぜ水位が上がったり下がったりするのでしょうか。この記事では、潮の満ち引きが起きる理由を月と重力の仕組みからわかりやすく解説します。
結論：月の引力が地球の海水を引き寄せることで水位が変化するからです
一言で言うと、潮の満ち引きが起きる理由は「月の重力が地球の海水を引き寄せて膨らみを作り、地球が自転することでその膨らみの下を通過する場所が変わるため水位が上下するから」です。月という遠く離れた天体が地球の海に影響を与えているという、宇宙規模のダイナミックな現象です。
なぜ潮の満ち引きがあるのか？月の引力が海を動かす仕組み
月と地球はお互いに重力で引き合っています。この月の重力は地球上のすべてのものに働いていますが、固体の岩盤はほとんど動きませんが液体の海水は月の引力に引き寄せられてわずかに移動します。
月に面した側の海水は月の引力で引き寄せられて盛り上がります。これが「満潮」です。一方地球の反対側の海水はどうなるかというと、実はこちらも盛り上がります。
地球の月と反対側の海水が盛り上がるのは「遠心力」のためです。月と地球はお互いの重心を中心に回転しており、その回転による遠心力が月と反対側の海水を外側に押し出します。そのため地球上には月に近い側と月と反対側の2か所に海水の膨らみが生まれます。
地球は24時間で自転しているため、この2つの膨らみの下を1日に2回通過します。膨らみの下に来たとき水位が上がって満潮になり、膨らみから外れると水位が下がって干潮になります。これが1日に約2回満潮と干潮が繰り返される理由です。
たとえるなら、回転する水槽のようなイメージです。水槽（地球の海）を回転させると遠心力で水が外側に集まります。月の引力という「偏った力」が加わることで、水の膨らみが特定の方向に偏って生まれるのです。
太陽も潮の満ち引きに影響する？大潮と小潮の仕組み
実は潮の満ち引きに影響を与えているのは月だけではありません。太陽も地球の海水に引力を及ぼしています。ただし太陽は月より地球から非常に遠いため、潮汐力は月の約半分程度です。
満月や新月のとき、太陽・地球・月が一直線に並びます。このとき月と太陽の引力が合わさって潮汐力が最大になり「大潮」が起きます。大潮のときは満潮の水位が特に高く干潮の水位が特に低くなります。
一方、上弦・下弦の月のとき太陽・地球・月が直角の位置関係になります。月と太陽の引力が打ち消し合う方向に働くため潮汐力が弱まり「小潮」になります。小潮のときは満潮と干潮の水位の差が小さくなります。
ところで、月と地球の関係といえば「なぜ月は満ち欠けするのか」も気になりませんか？月の満ち欠けの仕組みを解説した記事もあわせて読んでみてください。
よくある関連疑問 Q&A
Q. 潮の満ち引きは世界中で同じタイミングで起きるのか？
A. いいえ、場所によって満潮・干潮のタイミングと水位の変化量が大きく異なります。海の形・深さ・地形によって海水の動きが複雑に変化するためです。カナダのファンディ湾は世界最大の潮汐差で最大約16メートルもの水位変化があります。一方地中海のような閉じた海では潮汐差がほとんどありません。
Q. 潮の満ち引きはエネルギーとして利用できるのか？
A. できます。潮の流れを利用した「潮力発電」は再生可能エネルギーのひとつとして注目されています。潮汐差が大きい場所に発電所を設置することで安定した電力を生み出せます。フランスのランス潮力発電所は1966年から稼働しており、世界最古の潮力発電所として知られています。日本でも一部地域で研究・開発が進んでいます。
Q. 潮の満ち引きは地球の自転速度に影響するのか？
A. はい、影響します。海水が月の引力に引き寄せられて動くとき、海底との摩擦が生まれます。この摩擦が地球の自転にブレーキをかけるため、地球の自転は非常にゆっくりと遅くなっています。約1億年で約1時間遅くなるペースとされており、太古の地球では1日が現在より短かったことが化石の研究からわかっています。
まとめ
潮の満ち引きが起きる理由は、月の重力が地球の海水を引き寄せて2か所に膨らみを作り、地球が自転することでその膨らみの下を通過する場所が変わるため水位が1日に約2回上下するからです。満月・新月のときに大潮が、上弦・下弦のときに小潮が起きるのは太陽の引力も合わさるためです。遠く離れた月が地球の海を動かしているという宇宙スケールの仕組みを知ると、海辺の景色がまた違って見えてきますね。他にも気になる「なぜ？」があればぜひ他の記事も読んでみてください。