航海学§1 潮汐的基本成因和潮汐术语(新)
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图1-1-1 潮汐现象示意图 潮汐现象：
涨潮—高潮（HW）—平潮（slack tide) 落潮—低潮（LW）—停潮（stand tide）
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
二、潮汐的重要性： 1、与渔业、盐业、港口建设、海水动力的 利用有重要的关系。 2、与航海的关系：
直接影响船舶航行计划的实施和航海安全 。 例如：过浅滩，要计算潮高，调整货载和吃 水差；顺流和逆流对航速、燃油的影响等。
—A1：高潮（上中天） —A2：低潮 —A3：第二次高潮（下中天） —A4：第二次低潮 月球两次上下中天的时间：24h50m（一个太阴日） 相邻高潮（低潮）的时间间隔：12h25m
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
图3 月潮椭圆体
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
航 海 学
浙江国际海运职业技术学院
潮汐与《潮汐表》的应用
大纲要求: ➢了解潮汐的成因、性质和潮汐术语。 ➢掌握中(英)版《潮汐表》出版情况、各卷主 要内容和使用注意事项。 ➢掌握中(英)文版潮汐与潮流的查表与推算方 法。
潮汐与《潮汐表》的应用
主要内容： 1 、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语 2、中版《潮汐表》与潮汐推算 3、英版《潮汐表》与潮汐推算 4、潮流推算
（1）整个地球被等深的大洋所覆盖，所有 自然地理因素对潮汐不起作用；
（2）海水没有摩擦力和惯性力，外力使海 水在任何时刻都处于平衡状态。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
1.月球的引力：
在地球和月球的引力系统中，按万有引力定 律，月球与地球之间的引力与地、月两球的 质量成正比，与它们之间距离的平方成反比 。若以mM表示月球质量，以mE表示地球 质量，R表示地球与月球中心间的距离，则 地球和月球之间的引力为：
在月球、太阳和其他天体引潮力的作用下 ，地表海水发生周期性运动的现象为潮汐， 它包括海面周期性的垂直涨落运动和海水周 期性的水平进退流动。习惯，前者称为潮汐 （TIDE），白天的海面上升称为潮，晚上的海 面上升称为汐。后者潮流（TIDE STREAM）。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
四、潮汐不等：
1、潮汐的周日不等： （1）产生原因：月赤纬不等于零，且测者纬 度也不等于零。
GE 60.3 R 0.73R 82.5
如图3-1-2所示，质心公式可 写成：
GM mE GE mM
式中，mE—地球质量；
mM—月球质量。
于是，GM GE mE mM
GE
mM
已知：mE=81.5mM和GE＋ GM＝60.3R（R为地球半径）
，代入上式，则得：
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
f k mM mE R2
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
月球的引力：
f
k
mM mE R2
M
E
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
2．惯性离心力：
地、月之间具有相同的相互吸引力，但 地、月系统能维系平衡，是由于它们绕着其 共同质心运动的结果。地、月系统的公共质 心（G）位于地、月中心（M）的连线上， 且位于地球内部、距离地球中心（E）约 0.73倍的地球平均半径处。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
一、潮汐现象（Tide）：Tide, The periodic
variation in the surface level of the oceans and of bays, gulfs, inlets, and estuaries, caused by gravitational attraction of the moon and sun.
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
照耀圈：地wk.baidu.com表面上所受引潮力都指向球心的各点组成的水圈。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
（4）潮汐的形成：
潮汐产生的原动力，是天 体的引潮力，即天体 的引力、地球与天体相对运动所需的惯性离心力的 向量和。其 中最主要的是月球的引潮力，其次是太 阳的引潮力。
（2）地球上各点的惯性离心力：
地球表面上任意一点的圆周运动半径与地心E绕G 作圆周运动的半径EG相同，且运动的角速度也相 同。所以，它所受到的惯性离心力必定与E点的惯 性离心力大小相等，方向相同，即相互平行。它们 都背离自己的圆周运动中心，即背离月球方向。
E
M
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
（3）月球引潮力及月潮椭圆体 ：
☻地球上各点在任何时刻均同时受到月球
引力和地球绕公共质心进行平动运动所产生 的惯性离心力的作用，这两个力的矢量和称 为月球引潮力。
☻假设地球表面全被等深的海水所覆盖，
则在引潮力的作用下，地球表面的海水将达 到新的平衡状态而成为其长轴与月地联线一 致的椭圆体，称为月潮椭圆体
对潮汐影响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力量。
月球对地面海水的引力，以及地球绕地（ 球）、月（球）公共质心进行平动运动所产 生的惯性离心力是形成潮汐的主要原动力。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
☻本节只讨论月球引潮力，为方便讨论，
平衡潮理论提出两点假设：
（1）地、月系统的公共质心G：
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
地月绕着其共同质心G平动示意图：
M
E
M
G E
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
地月绕着其共同质心G平动示意图：
E
M
G
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
图3-1-2 地、月公共质心
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
万有引力
牛顿 Newton
牛顿潮汐静力学理论（平衡潮理论）
拉普拉斯 Laplace
强迫振动
潮汐动力学理论
潮汐现象及其成因
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
三、潮汐的基本成因：
潮汐是由天体的引潮力产生的。天体的引 力与惯性离心力的合力称为引潮力。
涨潮—高潮（HW）—平潮（slack tide) 落潮—低潮（LW）—停潮（stand tide）
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
二、潮汐的重要性： 1、与渔业、盐业、港口建设、海水动力的 利用有重要的关系。 2、与航海的关系：
直接影响船舶航行计划的实施和航海安全 。 例如：过浅滩，要计算潮高，调整货载和吃 水差；顺流和逆流对航速、燃油的影响等。
—A1：高潮（上中天） —A2：低潮 —A3：第二次高潮（下中天） —A4：第二次低潮 月球两次上下中天的时间：24h50m（一个太阴日） 相邻高潮（低潮）的时间间隔：12h25m
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
图3 月潮椭圆体
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
航 海 学
浙江国际海运职业技术学院
潮汐与《潮汐表》的应用
大纲要求: ➢了解潮汐的成因、性质和潮汐术语。 ➢掌握中(英)版《潮汐表》出版情况、各卷主 要内容和使用注意事项。 ➢掌握中(英)文版潮汐与潮流的查表与推算方 法。
潮汐与《潮汐表》的应用
主要内容： 1 、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语 2、中版《潮汐表》与潮汐推算 3、英版《潮汐表》与潮汐推算 4、潮流推算
（1）整个地球被等深的大洋所覆盖，所有 自然地理因素对潮汐不起作用；
（2）海水没有摩擦力和惯性力，外力使海 水在任何时刻都处于平衡状态。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
1.月球的引力：
在地球和月球的引力系统中，按万有引力定 律，月球与地球之间的引力与地、月两球的 质量成正比，与它们之间距离的平方成反比 。若以mM表示月球质量，以mE表示地球 质量，R表示地球与月球中心间的距离，则 地球和月球之间的引力为：
在月球、太阳和其他天体引潮力的作用下 ，地表海水发生周期性运动的现象为潮汐， 它包括海面周期性的垂直涨落运动和海水周 期性的水平进退流动。习惯，前者称为潮汐 （TIDE），白天的海面上升称为潮，晚上的海 面上升称为汐。后者潮流（TIDE STREAM）。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
四、潮汐不等：
1、潮汐的周日不等： （1）产生原因：月赤纬不等于零，且测者纬 度也不等于零。
GE 60.3 R 0.73R 82.5
如图3-1-2所示，质心公式可 写成：
GM mE GE mM
式中，mE—地球质量；
mM—月球质量。
于是，GM GE mE mM
GE
mM
已知：mE=81.5mM和GE＋ GM＝60.3R（R为地球半径）
，代入上式，则得：
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
f k mM mE R2
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
月球的引力：
f
k
mM mE R2
M
E
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
2．惯性离心力：
地、月之间具有相同的相互吸引力，但 地、月系统能维系平衡，是由于它们绕着其 共同质心运动的结果。地、月系统的公共质 心（G）位于地、月中心（M）的连线上， 且位于地球内部、距离地球中心（E）约 0.73倍的地球平均半径处。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
一、潮汐现象（Tide）：Tide, The periodic
variation in the surface level of the oceans and of bays, gulfs, inlets, and estuaries, caused by gravitational attraction of the moon and sun.
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
照耀圈：地wk.baidu.com表面上所受引潮力都指向球心的各点组成的水圈。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
（4）潮汐的形成：
潮汐产生的原动力，是天 体的引潮力，即天体 的引力、地球与天体相对运动所需的惯性离心力的 向量和。其 中最主要的是月球的引潮力，其次是太 阳的引潮力。
（2）地球上各点的惯性离心力：
地球表面上任意一点的圆周运动半径与地心E绕G 作圆周运动的半径EG相同，且运动的角速度也相 同。所以，它所受到的惯性离心力必定与E点的惯 性离心力大小相等，方向相同，即相互平行。它们 都背离自己的圆周运动中心，即背离月球方向。
E
M
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
（3）月球引潮力及月潮椭圆体 ：
☻地球上各点在任何时刻均同时受到月球
引力和地球绕公共质心进行平动运动所产生 的惯性离心力的作用，这两个力的矢量和称 为月球引潮力。
☻假设地球表面全被等深的海水所覆盖，
则在引潮力的作用下，地球表面的海水将达 到新的平衡状态而成为其长轴与月地联线一 致的椭圆体，称为月潮椭圆体
对潮汐影响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力量。
月球对地面海水的引力，以及地球绕地（ 球）、月（球）公共质心进行平动运动所产 生的惯性离心力是形成潮汐的主要原动力。
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
☻本节只讨论月球引潮力，为方便讨论，
平衡潮理论提出两点假设：
（1）地、月系统的公共质心G：
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
地月绕着其共同质心G平动示意图：
M
E
M
G E
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
地月绕着其共同质心G平动示意图：
E
M
G
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
图3-1-2 地、月公共质心
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
万有引力
牛顿 Newton
牛顿潮汐静力学理论（平衡潮理论）
拉普拉斯 Laplace
强迫振动
潮汐动力学理论
潮汐现象及其成因
潮汐与《潮汐表》的应用
1、潮汐的基本成因、性质和潮汐术语
三、潮汐的基本成因：
潮汐是由天体的引潮力产生的。天体的引 力与惯性离心力的合力称为引潮力。