潮流潮汐
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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T L W,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T H W,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。
月球连续两次上(下)中天的平均时间间隔约为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。
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)。
当测者纬度很高(ϕ>90- δ) ,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。
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)。
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)。
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。
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。