潮汐.docx

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潮汐

潮--汐

潮汐

地球上的海水受到月球、太阳的作用会发生有规律的升降运动。

这种海水周期性涨落运动的现象称为潮汐。

与潮汐现象同时发生的还有海水周期性的水平流动，叫做潮流。

尤其在靠近沿岸的岛屿、海峡和江河入海口附近，流向流速变化更为明显。

陆军船艇主要活动在岛礁区和浅水区，与潮汐有着十分密切的关系。

为了准确掌握时机通过浅水区、进出港湾、登退陆和利用潮流航行、靠离码头等，航海人员必须熟悉潮汐的变比规律及计算方法。

第一节潮汐成因及变化规律

一、潮汐形成的原因

潮汐现象主要是由于地球上的海水受到月球、太阳的共同作用而产生的。

其中由于月球距地球最近，作用也就最大。

我国劳动人民在长期的生产实践中早就发现潮汐现象和月球运行的密切关系，所谓“潮之兴也，与月盛衰”，“潮之涨落，皆系于月”的说法，就是对这种关系的认识。

下面着重讨

论月球引潮力的作用。

（一）月球的吸引力

万有引力定律指出：

宇宙间任何两个物体之间都存在着相互吸引力，吸引力的大小和这两个物体质量的乘积成正比，和它们之间的距离的平方成反比。

由于万有引力的存在，所以月球对地球表面各点的海水都有吸引力，且引力的大小因距离的不同而不同。

距离近的地方比距离远的地方要大，但引力的方向都是指向月球球心的。

（2）月球绕月，地共有重心运动的离心力

①向月处

③地球表

③指人们

月球在一个太阴月（29.5天）内绕地球公转一周。

这一运动实际上是月球球心与地球球心都绕月，地共有重心旋转，月球转大圈，地球转小圈。

地共有重心位于距地心7/10地球半径处。

当地心绕g点运动时，地心与地球上任意一点的连线，都在作平行的移动。

也就是说，除地心外，地球上其它各点，都不是绕9运动，而是绕着各自的圆心以相同的半径运动。

地球表面各点的海水在绕各自的圆心旋转时受到一种离心力的作用，这种离心力的大小各处相等，方向都平行地背向月球。

（三）潮汐的形成

月球的吸引力和地心绕月、地共有重心旋转的离心力的合力称为，月破己l潮力，地球各点引潮力的大小、方向是不同的，如图4-4所示。

假设地球表面被一层等深的海水所包围，在月球引潮力的作用下，海水就会朝着向月和背月①的方向流去，使向月和背月的地方水位升高形成高潮，照耀圈②处水位降低形成低潮，其余地方水位有升有降，并在地球自转的影响下形成周期性的涨落运动，即潮汐现象。

潮汐现象是太阳、月球和其他天体共同作用的结果，太阳引潮力约为月球引潮力的0·46倍，其他天体的作用则十分微小。

二、潮汐的变化规律

潮汐的形成主要是月球的作用，潮汐的变化也与月球的运动密切相关。

下面讨论潮汐在一个太阴日（24“50m）和一个太阴月（29．5天）内的变化规律。

（一）潮汐的日变化

月球两次通过某一子午线的时间间隔为一个太阴日。

在一个太阴日内，月球东升西落绕地球一周③，使地球上某点的海水出现两次高潮、两次低潮。

但由于月球赤纬变化、地球表面地形的影响和海水粘滞性等因素的影响，使地球上有些地方出现日潮不等现象，一般可分为三种类型：

1．半日潮：

指每天两涨两落的潮汐现象。

两相邻的高潮（低潮）高度相差不大，时间间隔也几乎相等（12n25m）。

我国大部分港口属半日潮港。

2．全日潮：

指每天只一涨一落的潮汐现象。

如果在半个月里，多数天为全日潮的港口叫目潮港，例如北海、八所等。

3．混合潮：

指有些天为两涨两落，但其两次涨落时间和高度相差较大，而有些天则呈现一涨一落的潮汐现象。

例如我国的秦皇岛港就属混合潮港。

（二）潮汐的月变化

潮汐现象主要是地球上的海水受月球和太阳引潮力共同作用而产生的。

由于月球在一个太阴月内绕地球公转一周，所以月球、太阳与地球的相对位置在一个太阴月内会发生一次周期性的变化，产生潮汐的一月不等现象，即潮汐的月变化。

每逢农历初一（朔）、十五（望），太阳、月球和地球三个天体基本成一直线。

这时太阳引潮力最大程度地加强了月球引潮力，使海水涨得最高、落得最低，潮差最大，称为“大潮”。

每逢农历初八（上弦）、廿三（下弦），太阳、月球和地球三个天体的位置近似成直角分布。

这时太阳引潮力最大程度地削弱了月球的引潮力，使海水涨得不高，落得不低，潮差最小，称为“小潮”。

潮汐除受日、月的影响外，还受地形和海水粘滞性等多种因素的影响。

因此，大潮并不正好出现在朔望日，小潮也并不正好出现在上、下弦日。

从朔望日至其后发生大潮的天数称为潮龄。

我国沿海大潮的发生往往比朔望El推迟l—3天，即发生在初

三、十八前后，而小潮多发生在初九和廿四左右。

（--）潮汐的逐日推迟现象

对于同一地点来说，潮汐一般逐日推迟约50分钟。

例如某一天高潮在0200，第二天与它相对应的一次高潮则在0250左右。

其原因是：

月球绕地球公转一周需29．5天，即每天转过12。

2，如图4—7所示。

而地球24小时自转360。

，转1。

要四分钟。

地球上的某点A，从某次月球上中天发生高潮起自转一周（24小时）后，由于月亮已经转过去12。

．2，所以必须再自转4×12．2（分钟），即大约50分钟后才会再次处于上中天，发生相对应的一次高潮。

因此，产生了潮汐逐日推迟50分钟的现象。

第二节潮汐名词解释

高潮、低潮和平潮：

海面升到最高时称高潮；称平潮。

高潮时和低潮时：

高潮发生的时刻称高潮时；潮高（米）

海面落到最低时称低潮；海面暂停升降时低潮发生的时刻称低潮时。

涨潮和落潮：

从低潮到高潮海面逐渐升高称涨潮；从高潮到低潮海面逐渐降低称落潮。

涨潮时间和落潮时间：

从低潮时到高潮时的时间间隔称涨潮时间；从高潮时到低潮时的时间间隔称落潮时间。

潮高基准面：

计算潮高的起算面，通常采用海图深度基准面，即理论深度基准面。

高潮高和低潮高：

高潮时海面在潮高基准面上的高度称高潮高；低潮时海面在潮高基准面上的高度称低潮高。

潮差和潮差比：

相邻的高潮高和低潮高之差称潮差；副港潮差与主港潮差的比值称潮差比。

平均海面和平均海面季节改正数：

经过长期连续观测计算得出的海面平均高度叫平均海面；《潮汐推算手册》中列出的平均海面因季节不同而发生的变化值叫平均海面季节改正数。

第三节潮汐计算

潮汐计算利用航保部门每年编制出版的《潮汐表》和可长期使用的《潮汐推算手册》进行。

《潮汐表》内载有沿海主要港口（简称主港）的每Et各高、低潮时及潮高，而《潮汐表》中查不到的一些副港的潮汐可结合《潮汐推算手册》来计算。

一、求主港的各高、低潮时及潮高

主港潮汐可从当年的潮汐表中直接查得。

从目录中找到该港所在页数后，即可根据日期查得当天各次高、低潮时及潮高。

例一：

求吴淞1997年8月3日各高低潮潮时潮高

解：

查1997年《潮汐表》第二册35页得吴淞港当天的潮汐为：

高潮低潮高潮低潮

0009082512302010

94102332105一

吴淞1997年8月18日表上只列出三次潮．这种情况称为主港缺潮。

例二：

求吴淞l997年8月3时的潮高

解：

查1997年《潮汐表》第二册44页得：

吴淞港当时的潮高为327厘米。

例三：

求高雄港1997年12月16日各高低潮潮时潮高

解：

查1997年《潮汐表》高雄港12月6日只有一次低潮‘：

0758潮高l5厘米。

高雄港为混合潮港，但极不正规，接近于日潮港性质，且当天缺潮。

求主港潮高时，若遇低潮潮高为“一”，说明当时低潮面在潮高基准面以下，求实际水深时，应从海图水深中减去3厘米。

二、求副港各高、低潮时及潮高

副港潮汐没有在潮汐表中直接列出，必须首先在《潮汐推算手册》中查取该港的差比数、

平均海面和季节改正数，并查取它的主港及其平均海面和季节改正数；然后在潮汐表中查得

主港同一天的各高、低潮时及潮高；最后根据以下公式计算：

高．高高

副港潮时=主港潮时±潮时差

低低√低

应用该公式时必须注意“高对高，低对低”、“正的加，负的减”。

就是说，求副港“高潮时必须以主港“高”潮时加减“高潮时差；求副港“低”潮时必须以主港“低”潮时加减

“低”潮时差；高、低潮时差均有正、负之分，表列为正值的加，表列为负值的减。

运算过程中必须注意时间是六十进制．满60分钟即应进1小时，借l小时应当作60分钟。

高高

副港潮高一（主港潮高一主平季）×潮差比+副平．垂

低低

其中，主平摹指主港经季节改正后的平均海面，即：

主平奉一主港平均海面（主平）+主

港平均海面季节改正数（主季）；副平季指副港经季节改正后的平均海面，即副平拳一副平十副季。

应用该公式同样应注意“高对高、低对低”、“正的加、负的减”。

副港“高”潮高必须以主港“高”潮高代公式计算；副港“低”潮高必须以主港“低”潮高代公式计算；求季节改正后的平均海面时，季节改正数表列值为正的应加，负的应减。

三、缺潮的处理

缺潮是指主港或副港某一天各高、低潮时及潮高比一般情况下少一次。

半日潮港一个汐周期两涨两落，应该有四次潮，全日潮港一个潮汐周期一涨一落，应该有两次潮。

如果某港一天内不是上述次数，就是缺潮。

一个潮汐周期是24小时50分钟，比一天长，所以一个潮汐周期内的某次潮有时会在另一天发生。

同时，潮汐受客观条件影响产生变化，也会使一个潮汐周期内的某次潮在另一天发生。

当然，潮汐是连续的，实际上并没有真的“缺”一段。

所以缺潮的实质是当天有一次潮在上一天或下一天发生了。

求主港潮汐时遇到缺潮是不必处理的。

但求副港潮汐时，不处理可能会丢失一次潮。

求副港潮汐时，遇到主港缺潮，或者主港原来不缺潮，加减潮时差后产生缺潮的情况，应按以下方法处理：

找出主港上一天最后一次潮和下一天第一次潮，加减潮时差，如果相加大于24小时相减不够减，则该次潮为副港当天的。

若相加大于24小时，应减去24小时，若相减不够减应加24小时再减，分别作为当天第一次潮或最后一次潮，并相应地求得该次潮高。

四、求任意潮时间=潮高

求任意潮时潮高包括两种计算：

已知潮时潮高，或已知潮时求潮高。

这类计算通常使用等腰梯形图卡，列有每小时潮高的主港也可以利用表列值内插求解。

等腰梯形图卡任意潮时潮高等腰梯形图卡分主图、潮时尺和潮高尺三部分。

温州港当天0810时的潮时为339厘米，上午潮高3米的潮时是0750。

此类比例运算也可以用对数比例尺计算。

还可以按以下思路灵活推算：

五、潮汐计算的应用

航海人员在选择启航时间、掌握通过浅水区或干出滩的时机、登退陆和靠离浅水码头时，都要用到潮汐计算的方法。

实际应用中，计算大体有两种：

一种是求高、低潮时及潮高，以便决定启航时间，利用顺流提高航速以及便于停泊时的操纵；另一种是求任意潮时潮高，以确定安全通过浅水区和干出滩的时机等。

这里主要介绍后一种应用。

知道船艇最大吃水和某浅水区的海图水深（或干出滩高度）时，我们可求得安全通过所需要的潮高。

需要潮高=船艇最大吃水+安全水深-海图水深

需要潮高=船艇最大吃水+安全水深+干出高度

求得需要潮高后，即可运用求任意潮时潮高的方法根据需要潮高求潮时，确定安全迫短的时机。