海洋潮汐课件讲述
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潮汐课程课件
由于引潮力的作用，使原来的球形海面产生形变，一些地 方的海面较原来为高，而另一些地方的海面，则较原来为 低，形成所谓“潮汐球”。
（2）、引潮力公式
设地球质量为E，地球平均半 径为r，月球质量为M，月地中 心距离为D，月球中心至地球 表面任意一点的距离为x，θ为 天顶距。
在地球表面任意一点p处单位 质量物体所受到的月球引力为: f1=-GM/x2
自然科学定义
潮汐现象：海水在月球和太阳引潮力作用下所产生 的周期运动现象。
引潮力是如何产生和发生作用的呢？
（1）引潮力定义 在地月系统中，地球、月球各绕“地— 月”公共质心运动。 对“地月”系统来说，地球受两个力作 用，一是月球对地球引力；二是地球绕 “地—月”公共质心作运动所产生的惯 性力。两个力平衡，所以地—月系统保 持平衡。
谢谢！
朔望之时，月球和太阳所引起的潮汐椭 球，其长轴方向一致，潮高相互迭加， 形成朔望大潮。
上下弦之时，月球和太阳所引起的潮汐 椭球，其长轴相互正交，潮高相互抵消 一部分，形成方照小潮。
在多数地方，大潮发生的时间比引潮力最 大的时间稍有延后，因此，大潮发生的时 间，在满月及新月之后一天或两天。 满月（或新月中天时）与大潮发生的时间 之差称为潮龄。
在地球上观察太阳运动所形成的视运动的轨道就叫 黄道。
白 道：白道是在地球上观察月亮围绕地球转一圈 所形成的轨道，叫白道。 天赤道是地球赤道在天球上的投影。黄道与天赤道 平均交角为23°27″。
天球图
平太阳日 太阳连续两次经过中午的时间间隔，称为真太阳日。 地球在轨道上做的是不等速运动，一年之内真太阳日的长 度便不断改变，不易选做计时单位，于是引进平太阳的概 念。 天文学上假定由一个太阳（平太阳）在天赤道上（而 不是在黄道上）作等速运行，其速度等于运行在黄道上真 太阳的平均速度，这个假想的太阳连续两次上中天的时间 间隔，叫做一个平太阳日，这也相当于把一年中真太阳日 的平均称为平太阳日，并且把1/24平太阳日取为1平太阳 时。这些就是平常所使用的时间单位。通常所谓的“日” 和“时”，就是平太阳日和平太阳时的简称。
潮汐现象涨潮与退潮课件
潮汐现象对海洋生态系统产生重要影响，如影响海洋生物 的繁育和迁徙等，需要采取保护和恢复生态环境的措施， 如设立海洋保护区、加强污染治理等。
THANKS
感谢观看
VS
航道选择
在航海中，潮汐会影响水流速度和方向， 从而影响船只的航行。了解潮汐现象可以 帮助船只在航行中选择最佳的航道，提高 航行效率。
潮汐现象在海洋渔业中的应用
捕捞时间选择
潮汐现象可以帮助渔业人员预测 鱼群的活动规律，选择最佳的捕 捞时间，提高捕捞效率。
养殖业与种苗
潮汐现象对于海洋养殖业和水产 种苗的繁育具有重要影响。了解 潮汐可以帮助养殖人员公道安排 养殖计划和优化种苗培养条件。
潮汐现象的特点
潮汐现象具有周期性，每次涨 潮和退潮的时间间隔是固定的 。
潮汐现象的幅度和频率会因地 理位置和时间而异，不同地区 的潮汐现象具有不同的特征。
潮汐现象还受到其他因素的影 响，如风力、气压、地球自转 等。
潮汐现象的重要性
潮汐现象对于海洋生 态系统、渔业、港口 运输等方面都有重要 的影响。
现代预测方法通常基于数学模型和计算机技术，如海洋动力学模型、潮汐分析软件等。这种方法精度 高、速度快，能够提供更加准确、及时的潮汐预测数据。
04
潮汐现象的应用与价值
潮汐现象在航海中的应用
潮汐预测
航海中，了解潮汐现象可以帮助船只安 全通过浅水区域和避免海难事故。通过 预测潮汐，船员可以确定何时通过特定 水域最为安全。
潮汐现象在海洋能源开发中的应用
波浪能利用
潮汐现象引起的波浪是海洋能源开发的重要 来源之一。了解潮汐可以帮助能源开发人员 公道利用波浪能资源，提高能源利用效率。
潮流能利用
潮汐现象引起的潮流也是海洋能源开发的重 要来源之一。了解潮汐可以帮助能源开发人 员公道利用潮流能资源，提高能源利用效率 。
海洋潮汐课件
M V 0 M H 0 M co s( ) 2 D M sin ( ) 2 D
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引潮力 与
引潮力势
• 特点：引潮力为矢量、引潮力势为标量
• 引潮力与引潮力势的关系：
U U U FX ; FY ; FZ X Y Z F gr adU
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2。为什么要研究海洋潮汐？ • 海洋潮汐在军事上.海洋工程上.科研上等各个 方面都存在及其重要的意义。随着现代利用海 洋和开发海洋的需要对海洋潮汐有深刻的了解 和认识。（举例） • 众所周知，海道测量是在运动的海面上进行的。 测量载体利用测深仪器或其他测深工具在测深 时，在同一地点不同的时刻得到的水深值是不 同的值。这主要是载体在运动的海面上受到各 种因素的影响，特别是海洋潮汐的影响。如何 获取稳定的水深值，供使用着使用而不产生误 解，是我们海道测量人员工作中一项重要工作。 所以，需要系统地学习它。
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３. 海洋潮汐研究的内容与方法？ 本书学习的主要目的是； 研究，了解潮汐运动的规律，掌握其规律 性。
本书学习的主要内容是： 进行潮汐分析和预报 计算深度基准面 求取水位改正值 绪论结束
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第一章 潮汐和潮流现象及其 观测
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1.描述潮汐现象的有关术语？
潮高 潮高（低）潮 、涨（落）潮 、 平潮与潮时 、 潮差与周期、涨（落）潮时间 、月中天 高（低）潮 间隙
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2.引潮力
EM r F o r2 r
万有引力定律（牛顿1687年） 地、月相对运动与惯性离心力
E X
r
M
公共质心：
当两个物体当为一个物体时，其质心为公共质心，地 --月公共质心，地-日公共质心。
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引潮力 与
引潮力势
• 特点：引潮力为矢量、引潮力势为标量
• 引潮力与引潮力势的关系：
U U U FX ; FY ; FZ X Y Z F gr adU
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2。为什么要研究海洋潮汐？ • 海洋潮汐在军事上.海洋工程上.科研上等各个 方面都存在及其重要的意义。随着现代利用海 洋和开发海洋的需要对海洋潮汐有深刻的了解 和认识。（举例） • 众所周知，海道测量是在运动的海面上进行的。 测量载体利用测深仪器或其他测深工具在测深 时，在同一地点不同的时刻得到的水深值是不 同的值。这主要是载体在运动的海面上受到各 种因素的影响，特别是海洋潮汐的影响。如何 获取稳定的水深值，供使用着使用而不产生误 解，是我们海道测量人员工作中一项重要工作。 所以，需要系统地学习它。
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３. 海洋潮汐研究的内容与方法？ 本书学习的主要目的是； 研究，了解潮汐运动的规律，掌握其规律 性。
本书学习的主要内容是： 进行潮汐分析和预报 计算深度基准面 求取水位改正值 绪论结束
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第一章 潮汐和潮流现象及其 观测
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1.描述潮汐现象的有关术语？
潮高 潮高（低）潮 、涨（落）潮 、 平潮与潮时 、 潮差与周期、涨（落）潮时间 、月中天 高（低）潮 间隙
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2.引潮力
EM r F o r2 r
万有引力定律（牛顿1687年） 地、月相对运动与惯性离心力
E X
r
M
公共质心：
当两个物体当为一个物体时，其质心为公共质心，地 --月公共质心，地-日公共质心。
【精品】航海潮汐课件(可编辑
157 135 081 116
• 潮高的季节改正数
00 0 0
• 附港和歌山1／8-94潮高
157 135 081 116
• 潮信资料包括：平均大（小）潮升、平均高（低） 潮间隙和平均海面。利用潮信资料可以大致概算 高、低潮时和潮高。
• ①当地高（低）潮时=当地高（低）潮间隙十 格林尼治月上（下）中天时
• ②用潮升估算潮高
• 平均大潮高潮高=大潮升
• 平均大潮低潮高=2×平均海面-大潮升
• 平均小潮高潮高=小潮升
• 平均小潮低潮高=2×平均海面-小潮升
•
所求日的潮高可以根据大潮日至小潮日约间隔
7.5天和所求日期与大（小）潮日期的关系内插求取：
• 所求日高潮潮高=大潮升- 大潮升 小潮升
•
×（所求日与大7潮.5日相隔天数）
• 当不知道格林尼治月上（下）中天时间时，对 于半日潮港，可用下述方法近似求取月中天时间：
• 上 半 月 ： 月 上 中 天 时 = （ 农 历 日 期 -1 ） ×0.8+1200
• 月下中天时=月上中天时±1225
• 下半月：月上中天时=（农历日期-16）×0.8
• 月下中天时=月上中天时±1225
•
• 主港吴淞1／5-94潮时 2313
• 潮时差 0221
• 附港铜沙1／5-94潮时 2052
• • 主港吴淞l／5-94潮高
116 • 潮差比
1.21 • 附港铜沙未改正的潮高
140 • 改正值
高潮时 低潮时 0349 1618 1203 +） -0157 -0157 -0221 -
0152 1421 0942 高潮潮高 低潮潮高
航海潮汐课 件
航海学3--潮汐经典课件
潮 流 预 报 表 仅 预 报 海 流 中 的 潮 流 部 分 . （END）
二、利用《潮汐表》推算潮汐
1、求主港高、低潮的潮时和潮高
主港潮汐预报表主要内容： 站名、经纬度、日期、时区、TD、高(低)潮潮时 与潮高
资料格式： 潮时 潮高 时分
cm
69 536 150 518
• 潮差（tidal range）：相邻高、低潮潮高之差。 • 大潮升（spring rise，SR）：从潮高基准面到平均大潮高潮面的高度。 • 小潮升（neap rise，NR）：从潮高基准面到平均小潮高潮面的高度。 • 回归潮（tropic tide）：当月球赤纬最大时（此时月球在北回归线或南 回归线附近）的潮汐称为回归潮。此日寸，潮汐周日不等现象最显 著。 • 分点潮（equinoctial tide）：当月球赤纬最小时的潮汐称为分点潮。此 时潮汐周日不等现象最小。 • 高高潮（higher high water，HHW）：在一个太阴日中发生的两次高潮 中潮高较高的高潮。
地面各点惯性离心力 大小相等，相互平行 且皆背离月球 （END） M
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A4 E4 A1 G1 E3 E1 G A2 E2 M1 A3
3
M4
地球的平动运动6
4、月引潮力与月潮椭圆体
D
月球引力
A M
E
B
C
D
月球引力
惯性离心力
A M E B
C
D
月球引力 惯性离心力 月引潮力 地心： 地面：
A M
E
B
C
观潮ppt课件第一ppt课件
潮汐变化对海岸工程的安全和稳 定性产生影响，如海堤、码头等
。
04
观潮安全须知
观潮的最佳时间和地点
总结词
选择合适的时间和地点是确保观潮安全的前提。
详细描述
观潮的最佳时间通常是在大潮汛期间，此时潮水壮观，观赏价值高。而观潮的 地点应选择在宽阔、平坦且地势较高的地方，避免低洼地带和陡峭岸边，以确 保安全。
安全注意事项
总结词
遵循安全规定和要求是保障观潮人员生命安全的重要措施。
详细描述
观潮人员应遵守景区规定，在指定区域内活动，不得擅自进 入危险区域。同时，要留意潮汐变化，避免在潮水上涨时滞 留。此外，注意保管好个人物品，以防丢失或被潮水冲走。
遇到危险时的应对措施
总结词
了解应对危险的方法和措施，有助于在紧急情况下迅速采取正确的行动。
食物链
潮汐变化影响海洋生物的 食物来源，进而影响整个 食物链。
栖息地选择
潮汐变化影响海洋生物的 栖息地选择，如一些生物 更倾向于在潮流较缓的地 方栖息。
潮汐对人类生活的影响
渔业
潮汐变化影响渔民的捕鱼时间和 地点，影响渔业生产。
港口运输
潮汐变化影响船舶进出港口的时 间和航道安全，影响港口运输。
海岸工程
• 形成原因：钱塘江大潮的形成与月球引力、地球自转和钱塘江特殊的地形有关。月球的引力使海水向岸边移动，形成高 潮。同时，地球自转的作用使海水在月球引力作用下加速向岸边涌去。加上钱塘江口呈喇叭口形状，使得潮水在江口聚 集，形成壮观的大潮。
• 最佳观赏时间：每年的农历八月十八前后是观赏钱塘江大潮的最佳时间。此时，潮水最为壮观，吸引大量游客前来观赏 。
利用潮汐能推动水轮机或涡轮机 转动，进而发电，为人类提供可
。
04
观潮安全须知
观潮的最佳时间和地点
总结词
选择合适的时间和地点是确保观潮安全的前提。
详细描述
观潮的最佳时间通常是在大潮汛期间，此时潮水壮观，观赏价值高。而观潮的 地点应选择在宽阔、平坦且地势较高的地方，避免低洼地带和陡峭岸边，以确 保安全。
安全注意事项
总结词
遵循安全规定和要求是保障观潮人员生命安全的重要措施。
详细描述
观潮人员应遵守景区规定，在指定区域内活动，不得擅自进 入危险区域。同时，要留意潮汐变化，避免在潮水上涨时滞 留。此外，注意保管好个人物品，以防丢失或被潮水冲走。
遇到危险时的应对措施
总结词
了解应对危险的方法和措施，有助于在紧急情况下迅速采取正确的行动。
食物链
潮汐变化影响海洋生物的 食物来源，进而影响整个 食物链。
栖息地选择
潮汐变化影响海洋生物的 栖息地选择，如一些生物 更倾向于在潮流较缓的地 方栖息。
潮汐对人类生活的影响
渔业
潮汐变化影响渔民的捕鱼时间和 地点，影响渔业生产。
港口运输
潮汐变化影响船舶进出港口的时 间和航道安全，影响港口运输。
海岸工程
• 形成原因：钱塘江大潮的形成与月球引力、地球自转和钱塘江特殊的地形有关。月球的引力使海水向岸边移动，形成高 潮。同时，地球自转的作用使海水在月球引力作用下加速向岸边涌去。加上钱塘江口呈喇叭口形状，使得潮水在江口聚 集，形成壮观的大潮。
• 最佳观赏时间：每年的农历八月十八前后是观赏钱塘江大潮的最佳时间。此时，潮水最为壮观，吸引大量游客前来观赏 。
利用潮汐能推动水轮机或涡轮机 转动，进而发电，为人类提供可
海水的运动PPT课件
波浪要素图
水质点在其平衡位置附近做
近似封闭的圆周运动，便产
生了波浪，并引起了波形的
传播。因此，波浪的传播仅
是波形的传播，而不是水质
点的向前移动。组成波浪的
基本要素有：波峰、波谷、
H
波高、波长、周期、波速等。
三、洋面流和水团运动
（一）洋流的成因和分类 按照成因，洋流可分为摩擦流、重力—气压梯度流和
总结：海水的运动
波浪：每个水质点作周期性运动，所有水质点相继振动，引 起水面呈周期性的起伏。 潮汐：由于月球和太阳的引力引起的地球海水面的周期性升 降运动。 潮流：海水受月球和太阳引力而发生周期性的流动。 洋流：指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个 海区水平地或垂直地向另一个海区大规模的非周期性运动。 分为风海流；密度流；补偿流。
• 潮汐的分类：根据涨潮周期不同，潮汐分为：半日潮、全日潮、不规
则半日潮、不规则全日潮。
• 潮汐发生的机理：天体的引力与地球绕地月公共质心旋转时所产生的
惯性力离心力组成的合力，叫做引潮力；
• 引潮力在不同时间、不同地点都不相同，在地球上处于月球直射点的
位置，吸引力大于惯性离心力，所涨的潮称为顺潮；在地球上处于月 球对趾点的位置（下中天），则离心力大于引力，亦同时涨潮，称为 对潮。
• 月、日、地三个天体中心大致位于同一直线上时，所涨的潮为大潮，
当月、日、地三个天体位置成直角时，所涨的潮为小潮。
• 月球位于近地点时，所涨的潮大，月球位于远地点时，所涨的潮小。
引潮力及潮汐成因
潮汐是由月球和太阳的引潮力所产生的，由于它们产生潮汐的过程相似 ，现只讨论月球的引潮力。
倘若只考虑月球的作用时，可把地球和月球视为一个引力系统，它们相 互吸引着。为了保持系统内的平衡，即为了使地月中心的平均距离不变，作 用于地球上的力的矢量和必须分别为零。就地球而言，作用于地球上的力有 两个：其一是月球的引力，大小与地月二球质量的乘积成正比，与它们的距 离的平方成反比，方向指向月心。该力在地球上各点的大小和方向都是不同 的。其二为地月运动所产生的惯性离心力。为理解这个力，首先就应了解地 月的相互运动过程。一般认为，地球是绕太阳运动的，而月球则作为地球的 卫星绕地球旋转，其实，按椭园轨道绕太阳运动的并非地球的中心，而是地 球——月球中心，即地——月公共质心，月球绕公共质心运动既有公转又有 自转，周期均为一个月，而地球绕公共质心的运动则是一种平移运动。在这 种状况下，地球各点所产生惯性离心力的大小均相等，方向亦相同，并与月 球对地心引力的方向相反。由于地球的质量为月球质量的倍；故公共质心位 于地球内部的地方(R为地球半径)。
12第十二节-潮汐PPT课件
称为海洋潮汐。习惯上把白天的涨潮现象称为"潮 "，夜间的涨潮现象称为"汐"，合称"潮汐"。
-
10
-
11
潮汐所表现的海水周期性的涨落，在垂直 方向上表现为潮位周期性的升降；在水平 方向上表现为海水周期性的流动，称为潮 流。
当海水前进上升叫涨潮；海水后退下降叫 做落潮。
-
12
海水在垂直方向上升降时的水位叫潮位。海 水升得最高时叫高潮，降得最低时叫低潮。
Ff1f0(dG m r)2G dm 2
Gm
d 2 (d r)2 (d r)2 d 2
Gm
(2d (d
r)r r)2 d 2
与d相比，r值是很小的。为简便起见，分子 分母 均略去括号内的r，使得
F 2Gmr d3
F 同理反垂点：
'
2Gmr d3
-
37
East China Normal University
图5-8 引潮力及其分布
细箭头为平均引力，粗箭头为实际引力，双线箭头为引潮
力。引潮力=实际引力– 平均引力。正反垂点的引潮力最大。
-
31
图 5-9 引潮力的水平分力都 指向正反二个垂点，并在那 里形成二个潮汐隆起，使地 球由正球体变成长球体。
East China Normal University
第十二节 海洋天文潮汐
一、潮汐现象 二、引潮力 三、海洋潮汐的规律性 四、海洋潮汐的作用
-
1
-
2
钱 塘 江 之 水 天 上 来
-
3
满廓人争江上望
-
4
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5
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6
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7
我国古书上说：“大海之水，朝生为潮， 夕生为汐。
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10
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11
潮汐所表现的海水周期性的涨落，在垂直 方向上表现为潮位周期性的升降；在水平 方向上表现为海水周期性的流动，称为潮 流。
当海水前进上升叫涨潮；海水后退下降叫 做落潮。
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12
海水在垂直方向上升降时的水位叫潮位。海 水升得最高时叫高潮，降得最低时叫低潮。
Ff1f0(dG m r)2G dm 2
Gm
d 2 (d r)2 (d r)2 d 2
Gm
(2d (d
r)r r)2 d 2
与d相比，r值是很小的。为简便起见，分子 分母 均略去括号内的r，使得
F 2Gmr d3
F 同理反垂点：
'
2Gmr d3
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37
East China Normal University
图5-8 引潮力及其分布
细箭头为平均引力，粗箭头为实际引力，双线箭头为引潮
力。引潮力=实际引力– 平均引力。正反垂点的引潮力最大。
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31
图 5-9 引潮力的水平分力都 指向正反二个垂点，并在那 里形成二个潮汐隆起，使地 球由正球体变成长球体。
East China Normal University
第十二节 海洋天文潮汐
一、潮汐现象 二、引潮力 三、海洋潮汐的规律性 四、海洋潮汐的作用
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2
钱 塘 江 之 水 天 上 来
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3
满廓人争江上望
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7
我国古书上说：“大海之水，朝生为潮， 夕生为汐。
潮汐现象及其成因课件
潮汐现象的分类
01
02
03
半日潮
一个太阴日（约24小时50 分钟）发生两次高潮和两 次低潮。
全日潮
一个太阴日只发生一次高 潮和一次低潮。
混合潮
一个月内有些日子出现两 次高潮和两次低潮，有些 日子则出现一次高潮和一 次低潮。
潮汐现象的地理分布
受地球自转、地月距离、地球赤道半径、地球表面地形等因素影响，潮汐现象在地 球上的分布具有区域性特征。
潮汐观测的意义与作用
潮汐观测对于海洋科学研究、海洋经 济发展、海洋环境保护等领域具有重 要意义。
通过潮汐观测可以预测潮汐变化，为 海洋经济发展提供重要参考依据，避 免因潮汐影响而造成损失。
通过潮汐观测可以深入了解潮汐规律 和成因，为海洋科学研究提供重要数 据支持。
通过潮汐观测可以监测海洋环境变化 ，为海洋环境保护提供重要依据，及 时发现和应对环境问题。
气候条件
气候条件如温度、降水等 也会影响海水的流动和分 布，从而影响潮汐现象。
地震潮汐成因
地震波传播
地震波在地壳中传播时，会引发 地壳的振动和变形，进而影响海
水的涨落。
海底地质构造
海底地质构造如海沟、岛弧等对潮 汐现象产生影响，因为它们会影响 地壳的应力和变形。
地震活动周期
地震活动的周期性变化也会对潮汐 现象产生影响。
航海和渔业
潮汐对航海和渔业生产有重要影响，合理利用潮 汐规律可以提高航行安全和捕鱼效率。
港口建设
在港口选址和建设中，需要考虑潮汐对港口水位 的影响，以确保港口的安全和正常运行。
海岸防护
潮汐带来的水动力作用对海岸线有侵蚀和搬运作 用，需要采取措施进行海岸防护和治理。
对海洋生态系统的影响
潮汐PPT课件
各质点力的方向指向月球中心，不平行。
惯性离心力
地-月公共质心
M
0.73r
GE
地球各点惯性离心力
➢ 地球的平动运动
➢ 大小：
fc
k
mM 1 D2
➢ 地面各点：相等、平行、背离月球
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mMΒιβλιοθήκη mE R2➢ 大小 ❖ 方向
fm
k
mM 1 x2
1）春分点：太阳从南向北穿过天赤道的点 2）秋分点：太阳从北向南穿过天赤道的点 3）升交点：月球由南向北和黄道相交的点 4）降交点：月球由北向南和黄道相交的点
第二节 与潮汐有关的天文学知识
二、时间单位
1、平太阳日和平太阳时 2、平太阴日和平太阴时
1平太阴日＝24.8412平太阳时（约等于 24h50min）
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
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
上弦月
小潮
太阳潮椭圆体
太阳引潮力
地球
月引潮力
太阳
月潮椭圆体
下弦月
大潮与小潮
第四节 平衡潮
2、潮汐静力理论 1）理论假定：地球为一个圆球，表面被等深海水 覆盖；海水没有粘质性、没有惯性；海水不受地 转偏向力、摩擦力的作用。 2）基本思想：考虑引潮力后的海面变成了椭球形。 由于地球的自转，地球的表面相对于椭球形的海 面运动，这就造成了地球表面上的固定点发生周 期性的涨落而形成潮汐。 3）结论：潮汐类型与纬度密切相关。赤道－半日 潮，两极－全日潮
惯性离心力
地-月公共质心
M
0.73r
GE
地球各点惯性离心力
➢ 地球的平动运动
➢ 大小：
fc
k
mM 1 D2
➢ 地面各点：相等、平行、背离月球
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mMΒιβλιοθήκη mE R2➢ 大小 ❖ 方向
fm
k
mM 1 x2
1）春分点：太阳从南向北穿过天赤道的点 2）秋分点：太阳从北向南穿过天赤道的点 3）升交点：月球由南向北和黄道相交的点 4）降交点：月球由北向南和黄道相交的点
第二节 与潮汐有关的天文学知识
二、时间单位
1、平太阳日和平太阳时 2、平太阴日和平太阴时
1平太阴日＝24.8412平太阳时（约等于 24h50min）
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
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
上弦月
小潮
太阳潮椭圆体
太阳引潮力
地球
月引潮力
太阳
月潮椭圆体
下弦月
大潮与小潮
第四节 平衡潮
2、潮汐静力理论 1）理论假定：地球为一个圆球，表面被等深海水 覆盖；海水没有粘质性、没有惯性；海水不受地 转偏向力、摩擦力的作用。 2）基本思想：考虑引潮力后的海面变成了椭球形。 由于地球的自转，地球的表面相对于椭球形的海 面运动，这就造成了地球表面上的固定点发生周 期性的涨落而形成潮汐。 3）结论：潮汐类型与纬度密切相关。赤道－半日 潮，两极－全日潮
潮汐现象和引潮力PPT讲稿
海面在引潮力作用下离开原来的平衡位置 作相应的上升或下降，直到在重力场和引潮力 场中达到新的平衡位置为止，考虑引潮力后的 海面变成了椭球形，称之为潮汐椭球，并且它 的长轴总是指向月球。
由于地球的自转，地球的表面相对于椭球 形运动，造成了地球表面上的固定点发生周期 性的涨落而形成潮汐。
考虑引潮力后的等势面
– 唐《海涛志》：“月与海相推，海与月相期”， “盈于朔望，……虚于上下弦”。
图
观钱塘潮的六和塔
图
钱塘江入海口位置图
为什么要研究潮汐？
• 防止涨潮海水倒灌； • 研究风暴潮； • 为海洋渔业、海洋盐业、海上运输业服务； • 为海洋军事服务； • 潮汐发电等。
什么是潮汐？
• 潮汐的定义：是指海水在天体引潮力作用
潮和两次低潮，从高潮到低潮和从低潮到 高潮的潮差几乎相等，叫正规半日潮，也 简称半日潮。
• 正规日潮：在一个太阴日内，有—次高潮
和一次低潮，叫作正规日潮，有时也称之 为全日潮。
• 混合潮：分为不正规半日潮、不正规全日
潮两种。
• 图b是不正规半日潮过程曲线，在一个月中
的大多数日子里，有两次高潮和两次低潮； 但当月赤纬较大的时候，第二次高潮很小， 半日潮特征就不显著。
•
引力势：
1
L
fg
• dL
KM L
离心力势：
2
r
0 fc • dr
KM D2
r cos
引潮力势：
2
ψ1 ψ2
KM D
KM ( 1 L
1 D
1 D2
cos )
引潮力势
• 什么是潮汐？ • 潮汐的形成与引潮力 • 潮汐静力学理论
潮汐静力学理论
• 假定：
由于地球的自转，地球的表面相对于椭球 形运动，造成了地球表面上的固定点发生周期 性的涨落而形成潮汐。
考虑引潮力后的等势面
– 唐《海涛志》：“月与海相推，海与月相期”， “盈于朔望，……虚于上下弦”。
图
观钱塘潮的六和塔
图
钱塘江入海口位置图
为什么要研究潮汐？
• 防止涨潮海水倒灌； • 研究风暴潮； • 为海洋渔业、海洋盐业、海上运输业服务； • 为海洋军事服务； • 潮汐发电等。
什么是潮汐？
• 潮汐的定义：是指海水在天体引潮力作用
潮和两次低潮，从高潮到低潮和从低潮到 高潮的潮差几乎相等，叫正规半日潮，也 简称半日潮。
• 正规日潮：在一个太阴日内，有—次高潮
和一次低潮，叫作正规日潮，有时也称之 为全日潮。
• 混合潮：分为不正规半日潮、不正规全日
潮两种。
• 图b是不正规半日潮过程曲线，在一个月中
的大多数日子里，有两次高潮和两次低潮； 但当月赤纬较大的时候，第二次高潮很小， 半日潮特征就不显著。
•
引力势：
1
L
fg
• dL
KM L
离心力势：
2
r
0 fc • dr
KM D2
r cos
引潮力势：
2
ψ1 ψ2
KM D
KM ( 1 L
1 D
1 D2
cos )
引潮力势
• 什么是潮汐？ • 潮汐的形成与引潮力 • 潮汐静力学理论
潮汐静力学理论
• 假定：
3.3海水的运动(海浪潮汐洋流)课件高一地理人教版
(1)顺洋流航行可 节约燃料，加快速度 海洋航行 (2)洋Βιβλιοθήκη 携带的 冰山 对海上航运有较大威胁
(3)寒暖流交汇处或冬季暖流上空多大雾，不利于海运安全
海洋污染 加快 净化速度 ；扩大 污染范围
太平洋海区洋流分布图
核污染水随洋流运动示意图
日本政府不顾国际社会的强烈反对， 执意将核污染水排放入海
老杨说地在理
老杨说地在理
潮间带采集与养殖
大连地区潮汐时间表
潮汐发电原理
潮汐还是一种重要的旅游资源，如我国著名的钱塘江大潮， 每年吸引大量国内外游客前来观赏。
老杨说地在理
杭州湾至钱塘江口外宽内窄，口大肚小，外口宽度
达100千米；溯江而上，河道越来越窄，在海宁
附近河道急剧收缩，宽度已不足3千米
涨潮时大量海水涌入狭窄的河道，水体涌积，后
海浪对现在的海岸有巨大的侵蚀作用，人们通过工程和生物措施来减缓海浪对 海岸的侵蚀，如修建海堤、种植海岸防护林等。
红树林
现代科技对海浪往往有准确的预报。
老杨说地在理
人们在海滨和海上活动需要密切关注海浪预报，选择适宜活动的
海浪条件。例如，冲浪运动需要较高的浪高来增加挑战性，而捕
捞、勘探、航行等海上活动则应避开大的海浪。
随着时间的推移，这些核废水在污染海水的同时，还有可 能污染到淡水资源。 另外核废水带来这种污染，也可能会给有关的人群，特别 是沿海人群造成心理上的恐慌。 日本将核废水直接入海，无论是短期还是长期，都对海洋 环境产生不良影响。而受到最直接影响的，要数日本周边 国家。
人们往往用波峰、波谷、波高、波长等要素来描述波浪
海浪也可能由其它原因形成：
老杨说地在理
海啸——海底地震、火山爆发或水下滑坡、坍塌可能会引起海水的波动，
潮汐ppt
做黄道。地球每年绕着太阳在椭圆 形轨道上公转一周，但在地球上的 人看来好像是太阳在天空众星之间 绕着地球旋转，那么，太阳在天球 上的投影每年也绕着地球作一周的 视运动，此视运动轨道即为黄道。 黄道面与天赤道面的交角为23°27’
白道与天赤道 的交角变化于 23°27’ ±5º9 ´之间
白道
月球绕着地球公转的结果使得月球 在天球上也有一个视运动的轨道， 这个轨道称为白道。此视运动轨道 并非指月球绕地球公转的真正轨道 (椭圆形)，而是指月球公转过程中 在天球上的投影点(从地球上看)连 成的圆形轨道。白道面与黄道面的
全日潮型：一个太阳日内只有一次高潮和一次低潮。如南海汕 头、渤海秦皇岛等。南海的北部湾是世界上典型的全日潮海区。
混合潮型：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮和低潮的潮差相差较大，涨潮 过程和落潮过程的时间也不等；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。我国南海多数地点属 混合潮型。如榆林港，十五天出现全日潮，其余日子为不规则的半日潮，潮差较大。不论那种潮 汐类型，在农历每月初一、十五以后两三天内，各要发生一次潮差最大的大潮，那时潮水涨得最 高，落得最低。在农历每月初八、二十三以后两三天内， 各有一次潮差最小的小潮，届时潮水涨 得不太高，落得也不太低
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白道与天赤道 的交角变化于 23°27’ ±5º9 ´之间
白道
月球绕着地球公转的结果使得月球 在天球上也有一个视运动的轨道， 这个轨道称为白道。此视运动轨道 并非指月球绕地球公转的真正轨道 (椭圆形)，而是指月球公转过程中 在天球上的投影点(从地球上看)连 成的圆形轨道。白道面与黄道面的
全日潮型：一个太阳日内只有一次高潮和一次低潮。如南海汕 头、渤海秦皇岛等。南海的北部湾是世界上典型的全日潮海区。
混合潮型：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮和低潮的潮差相差较大，涨潮 过程和落潮过程的时间也不等；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。我国南海多数地点属 混合潮型。如榆林港，十五天出现全日潮，其余日子为不规则的半日潮，潮差较大。不论那种潮 汐类型，在农历每月初一、十五以后两三天内，各要发生一次潮差最大的大潮，那时潮水涨得最 高，落得最低。在农历每月初八、二十三以后两三天内， 各有一次潮差最小的小潮，届时潮水涨 得不太高，落得也不太低
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地、月相对运动与惯性离心力
E
r
M
X
公共质心：
当两个物体当为一个物体时，其质心为公共质心，地 --月公共质心，地-日公共质心。
继续
物体运动=公转+平动
返回
c2 a2
c3 a3
b2
c1
•Oc •Ob a1 •Oa
b3
3
1
• 地球、月球运动
b1
物
体
的
运
2
动
继续
返回
月球引潮力的定义
• 即地球上的单位质量的海水质点所受到的 月球引力和因地球绕公共质心运动所产生 的惯性离心力的合力。
继续
潮流现象
• 动力机制------地球引力 • 潮流的基本形式：
往复式潮流、回旋式潮流
如下图
往复式潮流的特点：
潮流的方向只有两个（N、S），大 小随时间而改变。
回旋式潮流的特点：
潮流的大小和方向随时间而改变；一 般北半球是逆时针，南半球是顺时针旋转。
继续
往复式潮流
0h
1
11
`
2
倒 流3 现4 象
黄道、白道、春分点、秋分点、夏至点、冬至点
升交点、降交点 时圈、时角
北天极 PN
X
O
r
南天极PS
继续
天体坐标与时间系统
返回
时间系统分为恒星时系统和太阳时系统 见上图
月球、太阳的运动周期
恒星月 朔望月 回归月 交点月 近点月
恒星年 回归年 近点年
继续
返回
2.引潮力
万有引力定F律（牛顿o 1E6rM 827年rr）
• 潮汐的特点: 长时间 周期性
继续
返回2。为什么要研究海洋潮汐？ • 海洋潮汐在军事上.海洋工程上.科研上等各个 方面都存在及其重要的意义。随着现代利用海 洋和开发海洋的需要对海洋潮汐有深刻的了解 和认识。（举例）
• 众所周知，海道测量是在运动的海面上进行的。 测量载体利用测深仪器或其他测深工具在测深 时，在同一地点不同的时刻得到的水深值是不 同的值。这主要是载体在运动的海面上受到各 种因素的影响，特别是海洋潮汐的影响。如何 获取稳定的水深值，供使用着使用而不产生误 解，是我们海道测量人员工作中一项重要工作。 所以，需要系统地学习它。
继续
2 不等现象
• 认真观看数天的潮汐记录曲线，则可以 看出每一天的潮差是不等的，而且是逐 日改变的。较明显的现象是两相临的高 潮或低潮的高度并不相等，此现象称不 等现象，原因是地球与太阳、月球的相 对位置的变化和月球赤纬的变化。
特例：大（小）潮、潮龄、分点潮、回 归潮、年不等
继续
3 验潮站
• 验潮站按观测时间长短分类： 长期验潮站（》=2年） 短期验潮站（约30天） 临时验潮站（至少与长期验潮站同步3天） 海上定点站（3次大潮24小时观测） • 步设原则 能够控制测区的潮汐变化（特别注意：潮汐
第十二章 水位改正
结束
返回
绪论
1。什么是海洋潮汐？
• 我国古代人民定义：白天里出现的海水涨落 称为“潮”，而把夜晚出现的海水涨落称为 “汐”。
• 准确定义：地球上各处的海水受到月球和太 阳的引力，而使海水产生周期性上升和下降， 这种海水的物理现象称之为海洋潮汐，以后 简称为“潮汐”。
*潮汐的分类：海洋潮汐.大气潮汐.固体潮。
继续
返回
N
B
AA
X
月中天
S
返回
N
B
A
回归潮
返回
B
AA
分点潮
分点潮与回归潮
• 当月球在赤道附近，发生潮汐的两次高或低潮的潮高约相 等，此时的潮汐称为分点潮 见图
• 当月球在最大赤纬附近时，所产生的日潮不等为最大，此 时的潮汐称为回归潮 见图
半日潮龄、日潮龄、视差潮龄 • 半日潮龄--从朔望至发生大潮的时间间隔； • 日潮龄-----从月球最大赤纬至发生回归潮的时间间隔； • 视差潮龄---由近地点到发生最大潮差的时间间隔；
潮差与周期、涨（落）潮时间 、月中天 见图
高（低）潮 间隙
太阳
月中天
地 球 轨 道 A”
50‘
A
地球 A
B” 月 球 轨
B’ 道 B
见上图 继续
• 月相（朔、望、弦）
上弦
月球
地球
望
太 阳
下弦
朔
继续
月球的阴阳圆缺与潮汐的涨落
继续
上图
大潮与小潮
潮差
太阳
太阳
地球 低 潮
月球 高 潮
满月（望）
高 潮 低 潮
《海洋潮汐学》
制作：肖付民
海测教研室
2000.9.1
结束
开始
目录
绪论
第一章 潮汐和潮流现象及其观测
第二章 潮汐静力学
第三章 分潮
第四章 潮汐动力学理论基础
第五章 潮汐分析
第六章 潮汐非调和常数 第七章 潮汐预报
第八章 潮流分析 第九章 平均海面
第十章 深度基准面
第十一章 验潮站有效范围
证观测精度用。
主要水准点：
是为了把水位观测 成果长期固定用。 选择比较坚固和鲜 明地理标志的地方。
有时两者可合而为一
继续
• 验潮手段
验潮又称水位观测
水尺、验潮井、压力验潮仪、 水声验潮仪、 GPS定位仪、 卫星测高等
见下图
水尺
继续
正常 水位
最低 水位
电
电缆
缆
码 头
压力 型验 潮仪 水下 部分
最小0.5m
变化较大的海区，湾顶、河口、水道口、无潮 点处）
继续
• 验潮站的站址选择 应该设在能反映测区大部分海区潮汐变化规律的
地方。
• 如何设立一验潮站？ 1。 选址 2。选择观测手段 3。固定仪器 4。 联测（建立主要水准点、工作水准点） 5。调试、做标志物、观测
继续
水尺和水准点基本示意图
工作水准点：
是在作业中检查水 尺零点的变化，保
77
10 9
8
55
6
0h
1
11
2
10 回
9转
3
式
4
8潮
7
流
5
6
继续
验流方法
• 测流板测流 • 浮筒法 • 海流计 • 多普勒测流仪（最新、高效率、高精度测流
仪器）
潮流表示方法
见上图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
矢量图（玫瑰图）、立体表示、数字形式
第一章结束返回
返回
第二章 潮汐静力学
1.天文基础知识
天球、大圆天极（南、北）、天顶(底）、子午圈、时圈、天赤道
最高 水位
正常 水位
最低 水位
声学 型验 潮仪 探头
探头套 管
码 头
继续
• 验潮仪器的安置方法（以水尺为例）
泥沙海底
见下图
码头壁
继续
峭壁
继续
• 水位观测要求？
观测精度、观测时间间隔、时间误差（参见《规范》）
• 观测数据的换算？
不同水尺观测数据
水准点（基准面）
• 水位曲线的绘制？
计算机绘图、厘米方格纸
继续
返回
３. 海洋潮汐研究的内容与方法？
本书学习的主要目的是； 研究，了解潮汐运动的规律，掌握其规律
性。
本书学习的主要内容是： 进行潮汐分析和预报 计算深度基准面 求取水位改正值 绪论结束
返回 第一章 潮汐和潮流现象及其 观测
继续
返回
1.描述潮汐现象的有关术语？
潮高 潮高（低）潮 、涨（落）潮 、 平潮与潮时 、