航海学课件(潮汐、航标、资料、航法)

❖ 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。
（END）
实际潮汐情况
❖ 高潮不一定发生在中天时，而是滞后 一定时间（高潮间隙）；
❖ 大潮不一定发生在朔望日，而是滞后 1～3天（潮龄）；
❖ 各地潮差不等，甚至非常悬殊。相邻 两地可能发生不同性质的潮汐。
上弦月 小潮 太阳潮椭圆体
❖ 高潮最低，低
潮最高->小潮
（END）
太阳引潮力
地球
月引潮力
太阳
月潮椭圆体
下弦月
潮汐半月变化规律
❖
新月(朔)->上弦->满月(望)->下弦-> 新月
❖ 潮 汐 大潮 小潮 大潮 小潮 大潮
❖ 高潮高 max min max
min max
❖ 低潮高 min max min
max min
❖ 潮 差 max min max
（END）
min max
潮汐调和分析简介
潮汐静力学理论不足
（两个假设、 实际情况、 原因）
潮汐预报法：潮汐调和分析法
（潮汐静力学理论＋潮汐动力学理论）
潮汐调和分析法
原理 方法 常见分潮（半日分潮、日分潮、浅海分潮）
（END）
潮汐静力学理论两个假设
（END）
潮汐概述
潮汐(Tide)
➢ 高潮(High Water/HW) ➢ 低潮(Low Water/LW) ➢ 涨潮(Flood Tide) ➢ 落潮(Ebb Tide)
潮流
➢ 往复流(Alternating Current) ➢ 回转流(Rotary Current)
(END〕
潮汐基本成因与潮汐不等
航海学课件(潮汐、航 标、资料、航法)
潮汐/航标/资料/航法
第一章 潮汐与潮流 第二章 航标与《航标表》 第三章 航海图书资料 第四章 航线与航行方法
（END）
第一章 潮汐与潮流
概述 潮汐的基本成因与潮汐不等 潮汐调和分析简介 潮汐类型与潮汐术语 中版《潮汐表》与潮汐推算 英版《潮汐表》与潮汐推算 潮流推算
现象：
➢ 新月/满月：引潮力相互叠加->大潮 ➢ 上弦/下弦：引潮力部分抵销->小潮
潮汐半月变化规律
（END）
新月/满月时潮汐现象
月潮椭圆体
太阳潮椭圆体
满月
月引潮力
大潮 P
新月
太阳引潮力
太阳
❖ 太阳引潮力和月引潮力相互叠加 ❖ 高潮最高，低潮最低->大潮（END）
上弦/下弦时潮汐现象
❖ 月引潮力与太 阳引潮力部分 抵销
月引潮力
➢ 地心：
➢ 地面：
M
月潮椭圆体
（END）
D
A
E
B
C
潮汐基本成因
成因：月引潮力 + 地球
自转
A4
现象：
➢ A1(上中天)：HW1 M ➢ A2(转90O)：LW1 ➢ A3(下中天)：HW2 ➢ A4(转90O)：LW2 太阴日：24h48m
A1
P
A3
A2 E
潮汐周日不等
成因：0 且 0
每种正规潮汐称为分潮。每个分潮曲线 由两个因素确定：分潮振幅“H”、分潮 迟角“g”。（END）
常见半日分潮
❖ M2：主要月球半日分潮 ❖ S2：主要太阳半日分潮 ❖ N2：主要月球椭圆率 ❖ K2：月、日合成半日分潮
（END）
常见日分潮
❖ K1：月、日合成日分潮 ❖ O1：主要月球日分潮 ❖ P1：主要太阳日分潮 ❖ Q1：主要月球椭圆率
现象： ➢ 0 ：
D1
M
Z 1
•
Q
两次HW(LW)潮高不等；
1
PN
L D2 Z
3
Z2
Q
Q3
2
• 涨(落)潮时间间隔不等； L '
➢ =0 ：无不等现象。
PS
➢ >90o- ：一次高潮与一次低 潮。
潮汐半月不等
成因：太阳引潮力 太阳引潮力特点：
➢ 比月引潮力小2.17倍； ➢ 半日潮周期约为12h。
➢
地心E：
fE
k
mM 1 R2
➢ 地面各点：相等、平行、背离月球
（END）
月引潮力与月潮椭圆体
月球引力
D
A
E
B
M
C
月引潮力与月潮椭圆体
月球引力
惯性离心力
D
A
E
B
M

C
月引潮力与月潮椭圆体
月球引力
惯性离心力
月引潮力
➢ 地心：
➢ 地面：
M
D
A
E
B
C
月引潮力与月潮椭圆体
月球引力
惯性离心力
（END）
常见浅海分潮
M4：月浅海1/4日分潮 MS4：月日浅海1/4日分潮 M6：月浅海1/6日分潮
（END）
潮汐类型
❖ 正规半日潮：“两次高潮、两次低潮、 潮高相差不大、潮时接近”
❖ 正规日潮：“半月中有连续1/2以上天数 为日潮，其余日为半日潮”
❖ 不正规半日潮混合潮：“基本具有半日 潮特性，但相差很大、不等”
（END）
潮汐静力学理论不足成因
“迟到、高潮间隙、潮龄”的产生
❖ 大陆对海水阻隔阻碍了理想的潮汐椭圆体的 形成；
❖ 海洋深浅不一，海底崎岖不平海水受较大摩 擦力；
❖ 海水粘滞性、惯性影响。
潮差及潮汐的改变
❖ 沿岸海区水深变化大、海底地形复杂、岸形曲 折，尤其是浅滩、狭窄海湾的存在。
（END）
潮汐调和分析法原理
➢ 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。
（END）
月球引力
月球对地球的吸引力：f k 地球表面某水质点所受引力
mM mE R2
➢ ➢
公式：fp
特点：
k
mM 1 x2
❖ 大小
x
❖ 方向
M
R
E
（END）
惯性离心力
0.73r
地-月公共质心
GE M
地球各点惯性离心力
➢ 地球的平动运动
❖ 不正规日潮混合潮：“在半个月中，日 潮小于7天，其余为不正规半日潮”
（END）
潮汐术语1
❖ 平均海面（Mean sea level, MSL） ❖ 潮高基准面（Tidal datum, TD） ❖ 涨潮时间（Duration of rise） ❖ 落潮时间（Duration of fall） ❖ 平潮（Slack）：“高潮后” ❖ 停潮（Stand）：“低潮后” ❖ 潮龄（Tidal age）
强制波动原理：
由周期性力的作用所引起的某系统的波动也将 是周期性的，而且其周期与力的周期相同。
波动合成原理：
如几个力同时作用在某一系统上，则每个个别 的力所引起的分波动可以分别地计算出来；而 所有诸力作用的总结果是所有分波的总和。
（END）
潮汐调和分析法
将按各种不同周期变化着的力表示为许 多简谐振荡的总和。把每一项都视为由 一个假想天体所引起的，从而把十分复 杂的不规则的潮汐振荡，归结为很多正 规的潮汐振荡总和。
潮汐基本成因
➢ 平衡潮理论两个假设 ➢ 月球引力 ➢ 惯性离心力 ➢ 月引潮力与月潮椭圆体 ➢ 潮汐基本成因
潮汐不等（周日不等、半月不等、视差不等）
（END）
平衡潮理论假设
潮汐 引潮惯 天 力性 体离 引心 力*力 （ 、月 太球 阳）
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；