第四章潮汐概述(1)

2016/7/5
差比数表预报内容


高潮时差、低潮时差、潮差比、改正值； 高潮时差：主港与附港高潮潮时之差，“+/-” 低潮时差：主港与附港低潮潮时之差，“+/-”
潮差比： 半日潮港―附港平均潮差与主港平均潮差之比； 日 潮 港―附港回归潮大的潮差与主港回归潮大的潮差之比。 改正值：主、附港平均海面季节改正不大时，附港潮汐预 报订正值。
2016/7/5
潮汐成因
成因：月、太阳引潮力 + 地球自转 地面上的海水在月、太阳引潮力的作用下产生运动， （1）由于地球上不同地点所形成的引潮力不同，使得有的 地方的水面被抬高形成高潮区，有的地方的海水被吸走，水 面降低形成低潮区。 （2）地球的自转及地月系、日地系的公转，使得地球上各 地区都有规律地出现每日：高潮、低潮、 半月：大潮、小潮。
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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。
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潮汐类型

正规半日潮：“一个太阴日两次高潮、两次低潮、潮 高相差不大、涨落潮时接近”
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。
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潮汐图解
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§2 中版《潮汐表》与潮汐推算





中版《潮汐表》概况 出版单位、出版周期、各册范围 各册主要内容、 使用注意事项 潮汐推算 主港潮汐推算、 附港潮汐推算 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

涨潮时间（Duration of rise）LW---HW时间间隔 落潮时间（Duration of fall）HW--LW时间间隔 平潮（Slack）：“高潮后”停止升降 停潮（Stand）：“低潮后”停止升降 潮龄（Tidal age）:朔望至实际大潮发生日 （1--3天）


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潮汐术语2

潮差（Tidal range）：相邻高低潮潮高之差 回归潮（Tropic tide）： max,周日不等现象最显著 分点潮（Equinoctial tide） min,周日不等现象最小 高高潮（Higher high water, HHW）：1个太阴日中 高低潮（Higher low water, HLW） 低低潮（Lower low water, LLW） 低高潮（Lower high water, LHW）


新月(朔)->上弦->满月(望)->下弦-> 新月
潮 汐 大潮 高潮高 max 低潮高 min 潮 差 max 小潮 min max min 大潮 max min max 小潮 min max min 大潮 max min max
以半个太阴月为周期而变化。
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视差不等
由于地球/太阳和月球距离变化而产生的潮汐不等称为潮 汐视差不等。 恒星月：27.3日 太阳：365.25日
潮汐概述

潮汐(Tide)（周期性的升降运动） 潮：白天海水上涨； 汐：晚上海水上涨 高潮(High Water/HW) 低潮(Low Water/LW) 涨潮(Flood/rising Tide) 落潮(Ebb/falling Tide)
潮流(Tidal Stream) （周期性的水平运动） 往复流(Alternating Current) 回转流(Rotary Current)
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中版《潮汐表》主要内容
主港：在潮汐表中详细刊载全年每天潮汐数据的港；
附港：在潮汐表中只提供与主港潮时潮高换算关系数据。
主港潮汐预报表：各主港每日高、低潮潮时和潮高及我国 部分港口的逐时潮高。 潮流预报表：部分海峡、港湾、航道、渔场潮流预报资料。 差比数和潮信表：用于预报附港潮汐的差比数与概算潮汐 的潮信资料。 平均海面季节改正表、梯形图卡
附港潮汐推算（中版）

差比数表预报内容 公式 附港高(低)潮潮时＝主港高(低)潮潮时＋高(低)潮潮时差 附港高(低)潮潮高＝[主港高(低)潮潮高－（主港MSL＋主 港SC）]×潮差比＋（附港MSL＋附港SC）（SC>10cm） 或：附港高(低)潮潮高＝主港高(低)潮潮高×潮差比＋改 正值（SC<10cm） 步骤 实例1、实例2



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附港潮汐推算实例1（中版）
例1：求铜沙94年2月1日高(低)潮潮时、潮高。
解：查1994年第一册《潮汐表》差比数表得：
附港铜沙： 编号 5012；MSL：260cm 铜沙主港：吴凇（编号5006；MSL：202cm）

高潮时差：－0157；低潮时差：－0221 潮差比：1.21； 铜沙、吴凇季节改正均为-025cm。
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潮汐术语4
高（低）潮间隙：每天月中天高（低）潮时间间隔平均值 平均高潮间隙 （Mean high water interval, MHWI） 平均低潮间隙 （Mean low water interval，MLWI）

大潮升（Spring rise, SR）TD---- MHWS 小潮升（Neap rise, NR） TD---- MHWN
主港潮汐推算（中版）


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 查询方法： 站名―目录资料所在页码； 日期－相关页潮时、潮高


资料格式： 潮时 潮高 时分 cm 0048 69 0719 536 1320 150 1918 518
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天体引力（月球*、太阳） 潮汐 引潮力(tide generating force ) 惯性离心力
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月球引力


月球对地球的吸引力： 地球表面某单位水质点所受引力 公式： 特点： 大小 mM 1 fp k 2 方向
mM m E f k R2
大 潮 P 满 月
太阳引潮力和月引潮力相互叠加 月 引 潮 太 阳 引 潮 力 高潮最高，低潮最低 ->力 大潮（spring tide ）
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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）
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潮汐半月变化规律
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《潮汐表》预报误差

一般情况下 潮时预报误差：20～30min； 潮高预报误差：20～30cm。 特殊情况下 台风增水(max: 1m)；寒潮减水(max: 1m)； 江河口汛期实际水位往往高于预报水位； 南海日潮混合潮港平潮时间较长，潮时预报误差可达1h。



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D
A M
E
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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：零 地面：各不相同
A M
D
E
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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：零 地面：各不相同 月潮椭圆体
D
A M
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E
潮汐基本成因

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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。 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
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新月/满月时潮汐现象
月 潮 椭 圆 体
太 阳 潮 椭 圆 体
x
x R
M
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惯性离心力

地-月公共质心
07 .3 r

地球各点惯性离心力 地球的平动运动

地心E：
M
G
E
地面各点：相等、平行、背离月球
mM 1 fE k 2 R
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月引潮力与月潮椭圆体
D

月球引力
A M
E
2016/7/5
月引潮力与月潮椭圆体


月球引力 惯性离心力
潮汐周日不等




成因：月赤纬0 且 0 现象： 0 ： 两次HW(LW)潮高不等； M 涨落潮时不等； =0 ：无不等现象（半日潮）。 >90o- ：一次高潮与一次低潮（日 潮）。 特点： 、愈大，现象愈显著。
P N Z 1 Q1 D 1
L
Z
Q 2 L '
不正规半日潮混合潮：一个太阴日两次高潮、两次低 潮、潮高相差很大、涨落潮时也不等” 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”



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潮汐术语1
P88 平均海面（Mean sea level, MSL） 潮高基准面（Tidal datum, TD） 海图深度基准面（Chart datum,CD）



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潮汐术语3




平均大潮高潮面 （Mean high water spring, MHWS） 平均大潮低潮面 （Mean low water spring, MLWS） 平均小潮高潮面 （Mean high water neap, MHWN） 平均小潮低潮面 （Mean low water neap, MLWN）
2016/7/5
中版《潮汐表》各册范围
中国沿海： 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。 世界： 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。


成因：月引潮力 + 地球自转 现象(=0 )： A1(上中天)：HW1 A2(转90O)：LW1 A3(下中天)：HW2 A4(转90O)：LW2 M 太阴日：24h50m 潮汐周期：12h25m 半日潮： HW(LW)及相邻涨(落)潮时间间隔 均相等）
A
A 1
A
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2016/7/5
第一节 潮汐基本成因与潮汐不等


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）
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平衡潮理论(静力学)假设

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。
查主港预报表得吴凇当日潮汐：
0327
315cm；1127 059cm；1539 328cm；2358 059cm。 2016/7/5 高(低)潮潮时、高(低)潮潮高
铜沙2月1日潮时（中版）


高潮潮时 低潮潮时 吴凇（2月1日） 0327 1539 1127 2358 潮时差 ＋) -0157 -0157 -0221 -0221 铜沙（2月1日） 0130 1342 0906 2137
2016/7/5
铜沙5月1日潮时（中版）
2Leabharlann Baidu16/7/5
附港潮汐推算实例2（中版）





例2：求铜沙94年5月1日高(低)潮潮时、潮高。 解：查1994年第一册《潮汐表》差比数表得： 铜沙编号：5012； 铜沙主港：吴凇（编号5006） 高潮时差：－0157； 低潮时差：－0221 潮差比：1.21；铜沙吴凇季节改正均为1cm 改正值：16cm 查主港预报表得吴凇当日潮汐：0349 351cm；1203 108cm；1618 273cm；2313 116cm。 高(低)潮潮时、高(低)潮潮高
2016/7/5
铜沙2月1日潮高（中版）



高潮潮高 低潮潮高 吴凇潮高 315 328 059 059 季改后MSL - ) 177 177 177 177 吴凇MSL上潮高 138 151 -118 -118 潮差比 ×) 1.21 1.21 1.21 1.21 铜沙MSL上潮高 167 183 -143 -143 季改后MSL +) 235 235 235 235 铜沙潮高 402 418 092 092