潮汐和潮流..ppt

上海海事大学航海教研室,潮汐与潮汐推算,潮汐的基本成因与潮汐不等 中版《潮汐表》与潮汐推算 英版《潮汐表》与潮汐推算 潮流推算,潮汐的基本成因和潮汐术语,潮汐现象,潮汐(Tide)：海面在外力作用下产生的周期性的升降现象白天的海面上升为潮，晚上的海面上升为汐涨潮（Rising tide或Flood tide）：海面上升的过程落潮（Falling tide或Ebb tide ）：海面下降的过程高潮（High Water）：海面涨到最高位置时，称为高潮低潮（Low Water）：海面落到最低位置时，称为低潮潮流（Tidal Stream）：伴随海面周期性的升降运动而产生 的海水周期性的水平方向的流动潮汐的变化周期：指相邻高潮或相邻低潮的时间间隔，一般大约 为半天或一天，即所谓的半日潮和日潮 注意的是：海水的涨落时快时慢，高潮后，海面下降速度缓慢， 到高、低潮中间附近时下降速度最快，随后又减慢， 直到发生低潮停潮（Slack Tide）：低潮前后的一段时间内，海面处于停止 状态，称为停潮低潮时（Time of Low Water）：简记TLW，停潮的中间时刻平潮（Slack Tide）：高潮前后的一段时间内，海面处于停止 状态，称为平潮。

高潮时（Time of High Water）：简记THW，平潮的中间时刻涨潮时间（Duration of Rise）：从低潮到高潮的时间间隔落潮时间（Duration of Fall）：从高潮到低潮的时间间隔潮汐的基本成因,潮汐由天体的引潮力产生的引潮力：天体的引力和惯性离心力的合力对潮汐影响较大的是月球和太阳的引潮力，其中月球引潮力 是产生潮汐的主要因素，包括月球的引力和地球绕月地公共 质心进行平动运动所产生的惯性离心力两个假设 整个地球被等深的大洋所覆盖，所有自然因素对潮汐不起作用； 海水无摩擦力和惯性力，外力使海水在任何时候都处于平衡状态地球表面某单位水质点所受引力：,月球对地球的吸引力：,与距离月心的距离平方成反比，近月处大， 远月处小，方向指向月心地球上各点的惯性离心力：,月、地引力系的公共质心G，位于月地的连线上，离地心0.73倍 的地球半径位置上，绕地球一周，G也绕地球一周，对地球各点 产生相对与G的平行绕动，而产生离心力 各点离心力的大小相等且平行，方向背向月球月引潮力：,地球上各点的月引力和 月地离心力的矢量和地心：零 地面：各不相同,由于月引潮力的存在，使地球表面 上的海水形成月潮椭圆体。

特点：长轴方向位于月地连线上， 短轴方向位于月地垂线上如图，设是月球赤纬为零 的月潮椭圆体，此时椭圆 体长轴与地轴垂直，PN为 地理北极，A1、A2、A3、 A4分别为A在地球自转一周 中的四个位置在A1点，月球处于上中天，该地海面上升到最高位置形成高潮； 而地球自转90度到A2点时，该地海面相对降低到最低位置形成低潮； 再转过90度到A3点，月球处于该地下中天，海面又上升到最高位置， 即形成该地该日的第二次高潮； 随着到A4点，海面又下降到最低位置形成该日的第二次低潮月球连续两次上（下）中天的平均时间间隔越为24h50m，即一个 太阴日，故在一个太阴日中同一地点产生两次高潮和两次低潮， 相邻高（低）潮的时间间隔为12h25m潮汐不等,潮汐的周日不等,成因：0 且 0,在一个太阴日中，两个高潮 和两个低潮有明显的差异； 涨落潮的时间间隔也不相等 称为潮汐的周日不等其中较高的一次高潮叫高高潮 (HHW)，较低的一次高潮叫 低高潮(LHW)，而两次低潮 中较高的一次叫高低潮(HLW)， 较低的一次叫低低潮(LLW)月亮的赤纬为零时称为分点潮月球赤纬增大，周日不等的现象更为显著，且与测者的地理 纬度有关，即 、愈大，现象愈显著。

当测者纬度很高( 90- ) ，月亮赤纬又较大时，某相邻的 低高潮和高低潮的高度可能相差无几，形成一天只有一次高潮、 一次低潮，称为日潮现象当月赤纬达到最大时，潮汐周日不等现象最为显著，月赤纬 最大时的潮汐称为回归潮潮汐的半月不等,上面仅仅考虑了月引潮力，虽然月引潮力比太阳的引潮力大 2.17倍，但实际上太阳的引潮力同样会产生太阳潮汐椭圆体， 而且太阳的两次上（下）中天的时间间隔为一太阳日24h， 当太阳的赤纬不为零时，也会发生太阳潮汐的周日不等现象， 所以太阳潮的存在使潮汐现象更为复杂，因月球、太阳和地 球在空间周期性地改变着相对位置，从而产生了潮汐的半月 不等现象当月球处于新月（阴历初一）或满月（阴历十五）时，太阳和 月球的潮汐椭圆体的长轴在同一子午圈平面内，则月引潮力和 太阳引潮力相互递加，使合成的潮汐椭圆体长轴更长，短轴更 短，从而形成了高潮相对最高，低潮相对最低，即一个月中海 水涨落最大的现象，称为大潮（Spring Tide）；,月球处于上弦（阴历初七、八）或下弦（阴历二十二、二十三） 时，太阳和月球的潮汐椭圆体的长、短轴在同一子午圈平面内， 因此两者的引潮力相互抵消一部分，使合成的潮汐椭圆体长轴 变短，短轴变长，从而形成了高潮相对最低，低潮相对最高， 即一个月中海水涨落最小的现象，称为小潮（Neap Tide）；,海水的涨落变化是以半个溯望月为周期的，这种现象称为潮汐的 半月不等（Semimenstrual inequality of Tide）。

上弦/下弦时潮汐现象,月引潮力与太阳引潮力部分抵销 高潮最低，低潮最高-小潮(neap tide),潮汐的视差不等,地球位于椭圆轨道的一个焦点上潮汐的视差不等是由于月球 和太阳与地球间的距离变化，使月球引潮力和太阳引潮力发生 变化，从而产生的潮汐不等现象月球位于近地点时，其引潮力要比远地点时约大40﹪ 地球位于近日点时的太阳引潮力比远日点约大10 ﹪ 月球视差不等----月亮引潮力的变化周期为27.3天) 太阳视差不等----太阳引潮力的变化周期为365.25,小结,月球引潮力是潮汐形成的主要原因； 当月球赤纬等于零时的潮汐成为分点潮,高(低)潮高、涨潮和落潮的时间也基本相等； 当月球的赤纬不等于零时，产生潮汐的周日不等现象，赤纬越大，周日不等现象越明显；同时周日不等现象还和测者的纬度有关，当测者位于赤道时没有该现象的发生； 当测者纬度≥90°－月亮的赤纬时，形成日潮现象即一天只有一次高潮和一次低潮； 潮汐的半月不等是由于月亮、地球、太阳在空间周期性的改变他们之间的相对位置，使月球处于新月或满月时，太阳和月球的引潮互相叠加，形成高潮相对最高、低潮相对最低，即大潮；而在月球位于上、下弦时，太阳、月亮的引潮力相互抵消一部分，形成小潮。

理论潮汐和实际潮汐的差异,前面讨论的潮汐成因、潮汐不等等是在假设的两个条件下进行的， 事实上，海底的实际地貌特征使海水受到较大的摩擦力，其结果 造成了潮汐的“滞后”现象高潮并不发生在月中天之时，而是 滞后一段时间发生，从月中天时到当地出现第一次高潮的时间间 隔，成为高潮间隙；大潮也并不发生在溯望之日，而往往发生在 溯望后的1-3天从月上（下）中天时到出现第一次低潮的时间间隔称低潮间隙；,从月上（下）中天时到出现第一次高潮的时间间隔称高潮间隙；,朔望日到发生大潮的间隔天数称为潮龄（Tide age）潮汐还受到以下因素的影响：,1. 地形和水深；沿岸海区地理条件较大洋更加复杂,2. 受大风、气压变化（如台风）、洪水、结冰等影响,潮汐类型和潮汐术语,潮汐按其周期不同，可以分为3种类型的港口：,1.半日潮港,每个太阴日都有两次高潮和两次低潮 两次高潮和两次低潮的高度都几乎相等，涨潮时间和落潮时间 也接近相等我国大部分港口属于半日潮港口2.日潮港,在半个月中有连续1/2以上天数是日潮，而在其余日子则为半 日潮如我国南海有许多地点（北部湾、红岛、德顺港等）3.混合潮港,它界于半日潮与全日潮之间其中，对于具有半日潮的特性， 但在一个太阴日内相邻的高潮（或低潮）的高度相差很大， 涨潮时间和落潮时间也不等的港口又叫不正规半日潮港； 而在半个月中，日潮的天数不超过7天，其余天数为不正规半 日潮的港口又叫不正规日潮港。

其它潮汐术语：,平均海面（MSL：Mean sea level）： 根据长期潮汐观测记录算得的某一时期的海面平均高度潮高基准面（T.D：Tidal datum）： 观测和预报潮高的起算面，从平均海面向下度量 潮高基准面一般与海图深度基准面（C.D）一致 因此，实际水深等于当时潮高加上海图水深 如两者不一致，求实际水深时，应对两者的差值进行修正大潮升（S.R.：Spring Rise）： 从潮高基准面到平均大潮高潮面的高度小潮升（N.R.：Neap Rise）： 从潮高基准面到平均小潮高潮面的高度潮信资料：潮信表或海图上所提供的概算潮汐的航海资料， 包括MH(L)WI、SR、NR和MSL潮高（Height of Water）： 从潮高基准面至某潮面的高度高潮高（HHW：Height of High Water）： 从潮高基准面至高潮面的高度，即高潮时的潮高低潮高（HHW：Height of Low Water）： 从潮高基准面至低潮面的高度，即低潮时的潮高潮差（Range）： 相邻的高潮高与低潮高之差 大潮时的平均潮差称大潮差，小潮时的平均潮差称小潮差平均高潮间隙（MHWI：Mean High Water Interval）： 半个月或半个月的整数倍的高潮间隙的平均值。

平均低潮间隙（MLWI：Mean Low Water Interval）： 半个月或半个月的整数倍的低潮间隙的平均值中版《潮汐表》与潮汐推算,中版《潮汐表》概况,潮汐推算,利用潮信资料估算潮汐,任意时潮高与任意高潮时计算,潮汐在航海上的应用,中版《潮汐表》各册范围,第一册：中国黄海、渤海沿岸，从鸭绿江至长江口第二册：中国东海沿岸，从长江口至台湾第三册：中国南海沿岸及诸岛，包括广东、广西和 南海诸岛第四册：太平洋及邻近海域第五册：印度洋沿岸（含地中海）及欧洲水域第六册：大西洋沿岸及非洲东海岸《潮汐表》每年出版一次,本年度的《潮汐表》均在上年度 提前编印出版，按地区分为六册，其中中国沿岸三册，世界 洋区三册 中版《潮汐表》主要内容,主港（Standard Port）：《潮汐表》中刊载了高、低潮的 潮汐资料的港口附港（Secondary Port）：利用和主港的差比关系和主港的 潮汐资料来推算潮汐的港口中版《潮汐表》主要内容,主港潮汐预报表（主表）：表属区域主港每日逐时潮高和高 （低）潮潮时、潮高预报，或只刊载每日高（低）潮潮时、 潮高预报潮流预报表：部分区域潮流预报点的每日潮流预报差比数和潮信表（附表）：附港与某一主港间的潮时差、潮 差比和改正数，同时还列出各港的潮汐特征数据。

平均海面季节改正表、梯形图卡等中版《潮汐表》使用注意事项,1 《潮汐表》表中所列潮时为当地标准时（Standard time）， 我国使用北京标准时（东八时），而表中左下角注明所用 标准时，若主附港使用不同的标准时，则附港中的潮时差 已包含其差别，不必再进行修正2 潮高单位：第1，2，3册为厘米（cm）， 第4，5，6册为米（m），负值表示潮面低于潮高基准面3 求实际水深时，应注意CD和TD的差别，若不一致，应予 以适当修正4 潮汐预报精度：正常情况下，我国沿岸潮时误差在20-30min， 潮高误差在20-30cm,中版《潮汐表》使用注意事项,实际中应注意下列情况：,寒潮、台风及其他天气剧烈变化时，潮汐预报值和实际值出入 较大，寒潮会引起减水，台风会造成增水，个别情况预报和实 际值相差1m以上 有些日潮混合潮港，高低潮常常有较长时间的平潮时间，预报 的潮时与实际有时相差1小时以上，但潮高与实际较相符 在江河口预报点，在汛期洪水下泄时，。