潮汐课件

1、整个地球表面被等深的海水所覆盖，海底平坦。
2、海底没有摩擦力和惯性力，并且不考虑地转偏向力 的影响。
二、潮汐周期现象
1、半日潮
潮汐是以半个太阴日为周期的，故称为 半日潮。将月赤纬为零时发生的潮汐又称为分 点潮 。
PN
Q1 M
Q2
Q3
PS
月赤纬等于零时的潮汐椭圆体
二、潮汐周期现象
2、潮汐的周日不等与日潮
东海属半日潮，东侧为不正规半日潮，西侧为正规半日 潮。浙江、福建沿岸是我国潮差最大的地方，大部分地 区最大可能潮差在7米以上。杭州湾可达8—9米。
南海的潮汐比较复杂，从厦门西南的浮头湾，一直到雷 州半岛东岸和琼州海峡东口为不正规半日潮。海南岛东 南为不正规日潮；海南岛西部和北部湾为全日潮。南海 的潮差一般比东海小，其东部海域为1—3米，西部较 大，北部湾最大可达5—6米。
例1：求双岛1984年10月18日高低潮的潮 时和潮高。
解：双岛的主港是威海，潮差比1.11，双岛 平均海面138厘米，十月份的平均海面季节 改正数6厘米；威海平均海面130厘米，十 月份的平均海面季节改正数7厘米。经过改 正，威海的平均海面137厘米，双岛的平均 海面为144厘米。
潮汐的计算
月球
Tv=kMr/R3 (3cos2θ-1)
Th=3/2 kMr/R3sin2θ
通过分析可得出：
C
1、月球引潮力的 F
G
大小与月球质
量成正比，与 A
B
月球和地球的
中心距离的三 K
H
次方成反比。
D
月球
2、当r=0时，即
地球
在地心处，引
潮力为零。
通过分析可得出：
3、月球引潮力的垂直
C
分量在A、B两点达 最大值，但方向相
低潮间隙
平均小潮低潮面 平均大潮低潮面
海图水深
深度（潮高）基准面
正规半日潮
在半个月中有多数天数在一个太阴日内发生两次高 潮和两次低潮。两次高潮和低潮的高度都相差不大，涨 落潮时也很接近，如杭州湾澉浦和巴拿马等。
全日潮
在一个太阴日中只有一次高潮和一次低潮，其余天 数则为不正规半日潮。南海有许多地点的潮汐属全日潮 型，其中北部湾是世界上最典型的全日潮海区之一。
满月
新月
太阳
大潮的产生
上弦月
太阳 下弦月
小潮的产生
三、平衡潮理论的缺点
1、应用平衡潮理论可以求出最大潮差为0.78 米。这与大洋中的实际潮差相近，但与浅海地 区的潮差相差较大。在浅海，潮差有时可达几 米，甚至十几米。
2、平衡潮理论没有涉及海水的运动，因此， 无法解释潮流这一重要现象。
3、按照平衡潮理论，赤道上不会出现日潮， 低纬度地区也以半日潮占优势。实际上，赤道 和低纬度有些地区均有日潮出现。
何日重重游？
潮汐的传说
春秋战国时期，在今江苏、安徽一事有一个吴 国，吴王夫差打败了今浙江一带的越国。越王勾 践表面上向吴国称臣，暗中却卧薪尝胆，准备复 国。此事被吴国大臣伍子胥察觉，多次劝说吴王 杀掉勾践。由于有奸臣在吴王面前屡进谗言，诋 毁伍子胥。吴王奸忠不分，反而赐剑让伍子胥自 刎，并将其尸首煮烂，装入皮囊，抛入钱塘江中。 伍子胥死后9年，越王勾践在大夫文种的策划下， 果然灭掉了吴国。但越王也较信传言，迫使文种 伏剑自刎。伍子胥与文种这两个敌国功臣，虽然 分居钱塘江两岸，各保其主，但下场一样，同恨 相连。他们的满郁恨，化作滔天巨浪，掀起了钱 塘怒潮。
求附港潮时 附港高低潮时=主港高低潮时+高低潮时差 计算步骤：
1、查出其主港及潮时差 2、查出主港的高低潮时 3、按上式算出附港高低潮时
潮汐的计算
求附港潮高 公式法： 附港潮差与主港潮差之间有固定的比值—潮
差比。 附港高低潮潮高=（主港高低潮潮高-主港平
均海面）*潮差比+附港平均海面
潮汐的计算
由于月球、太阳和地球在空间周期性的改变着它们的相 对位置而发生了潮汐半月不等现象。
潮差是以半个朔望月为周期而变化的，称为潮汐的半月 不等。
4、潮汐的视差不等
由于月球是沿椭圆轨道绕地球转动的，地球在椭圆轨道 的一个焦点上。当月球位于近地点时其引潮力要比位于远 地点时大40%。这种由于地球和月球距离变化而产生的潮 汐不等，称为潮汐视差不等。
潮汐的概念
海洋水面在周期性的外力作用下产生了周期性的 升降运动，人们把白天所出现的海水涨落称为潮，而把 晚上出现的海水涨落称为汐，合起来称为潮汐。伴随潮 汐同时产生的海水水平方向的流动称为潮流。
潮汐对船舶驾驶的影响
1、潮汐改变水深
2、潮流使船舶偏离航线
潮汐现象
高潮时 低潮时 高潮 间隙
平均大潮高潮面 平均小潮高潮面 平均海面
ƒ0E =kME/R² 或 ƒ0 =kM/R²
可见，单位质量物体所受到的惯性离心力，在量值上恰好 等于月球对地心处单位质量物体的引力。地球上每一点所受 到的惯性离心力大小相等，方向相互平行，都背离月球。
三、月球引潮力
月球引潮力即月球引力和地—月系统惯性 离心力的矢量和。
惯性离心力f0
月球引力FA 地球
2.求鱼腥脑2005年3月15日高、低潮的潮 时和潮高。
例2，求鱼腥脑1984年8月22日高低潮的潮 时和潮高。
解：查得鱼腥脑的主港是定海；高潮潮时差 +0136，低潮潮时差+0125；潮差比1.17、 平均海面239厘米、八月份平均海面季节改 正数11厘米；定海平均海面226厘米、八月 份平均海面季节改正数8厘米；
练习题
1.求双岛2005年3月15日高、低潮的潮时 和潮高。
主要内容
潮汐现象
平衡潮理论 潮汐的计算
交叉潮
一线潮
观 潮
钱 塘 江 潮
2000年5月法国某海湾出现的大潮汐
观潮盛事
南宋时，每年农历八月十八 日举行观潮盛典。潮来之前有水 军操练，轰轰烈烈；潮来之时有 吴地少年弄潮争标的表演，技艺 奇绝。那时从宫廷到民间，万人 空巷，观潮者黑压压挤满江头， 场面热闹非凡。
颜钱塘登樟亭望潮作 [唐·孟浩然] 百里闻雷震，鸣弦暂辍弹。 府中连骑出，江上待潮观。 照日秋空迥，浮天渤解宽。 惊涛来似雪，一座凛生寒。
浪淘沙 [唐·刘禹锡] 八月涛声吼地来，头高数丈触山回。 须臾却入海门去，卷起沙堆似雪堆。
忆江南 [唐·白居易] 江南快，最忆是杭州。
山寺月中寻桂子， 郡亭枕上看潮头。
潮汐的计算
求主港的高低潮的潮时和潮高 说明： 《潮汐表》中潮高值前面有-者，表示该潮高在潮
高基准面以下。 《潮汐表》中只有二或三项潮时、潮高，表示当天
缺潮，有以下两种意义： 1、这一天只有一次高潮和一次低潮，这种情况发 生在日潮港货混合潮港。 2、这一天有一次高潮或一次低潮在下一天出现。
潮汐的计算
三、潮流
海水的周期性水平流动称为潮流。潮流和潮汐类似， 有半日潮流、全日潮流和混合潮流三种形式。若按运动 形式划分，潮流可分为往复流和回转流两种。
往复流多发生在海峡、水道、河口或狭窄的港内。由于 受地形限制，使流向只能在两个方向上流动。
在大洋和外海，潮流一般表现流向在一定的时间间隔内 转换一周，这种潮流称为回转潮流。其旋转方向视潮流 的前进方向和海区地形特点等因素而定。一般在北半球 是顺时针方向旋转，南半球是逆时针方向旋转。流速出 现两次最强，两次最弱，没有憩流现象。
在同一太阴日中发生的两次高潮潮高 （低潮潮高）即相邻的高低潮的时间间隔均相 等。实际上，在同一太阴日中所发生的两次高 潮潮高或两次低潮潮高以及相邻的高、低潮的 时间间隔并不相等，这种现象称为潮汐周日不 等。
PN
z1D1
D2
z2
z3
Q1 M
Q2
Q3
L’
PS
月赤纬不等于零时的潮汐椭圆体
3、潮汐的半月不等
混合潮 1、不正规半日潮 2、不正规日潮
概念：
潮汐产生的原动力是天体的引潮力，即天体引力 和惯性离心力的矢量和。其中主要是月球引潮力。
一、月球引力
地球表面上至月球中心距离为D的单位质点A所受 的引力为：
FA=kM/D²
二、惯性离心力
设地球上单位质量物体所受的惯性离心力为ƒ0，整个地 球所受的惯性离心力为ƒ0E，则有：
一、潮汐动力理论
潮汐动力理论认为，对于海水运动来说，只有水平 引潮力才重要，垂直引潮力所产生的只是重力加速度的 极微小变化，故不重要。海洋潮汐是海水在月球和太阳 水平引潮力作用下一种强制波—潮波的运动。潮波的波 动特性，除考虑引潮力外，还需考虑海洋的形态，地球 的自转以及摩擦力等因素的影响。
二、分潮
4、平衡潮理论认为高潮应出现在月球上、下中天时刻，大 潮应出现在朔、望之日。但实际高潮出现的时间总比月 中天滞后几小时，大潮出现的时间比朔、望日落后1— 3天。
5、在一些半封闭的海湾、近海和大洋中，有时出现没有潮 汐涨落的无潮点，同潮时线绕无潮点作顺时针或逆时针 方向旋转，两岸潮差不等，而平衡潮无此结论。
根据小振幅波叠加的原理，潮波这种复杂周期的振 动可以用一系列单独的力所引起的简谐振动之和来表示 它。每一个简谐振动假设是由一个假想天体引起的，在 潮汐学上叫做一个分潮。
每一条分潮涨落曲线都由两个因素决定：分潮振幅 （H），即潮差一半。分潮迟角（K），即假想天体上 中天到该地分潮高潮的时间间隔。H和K合称为分潮的 调和常数。
F
G
反；而在C、D两点，
垂直引潮力指向球 A
B
心，量值为A、B两
点一半；在F、G、 H、K点垂直分量只
K
H
有A、B两点的1/4。
D
4、月球引潮力的水平 分量在A、B、C、D
地球
点为零，而在F、G、
H、K点达到最大值。
月球
C
F
G
AHale Waihona Puke BKHD