潮汐與潮流 潮汐(Tide)是海面周期性的升降運(yùn)動(dòng)。與潮汐現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生的還有海水周期性的水平流動(dòng),即潮流(Tidal Stream)。 潮汐與漁業(yè)、鹽業(yè)、港口建筑、以及海水動(dòng)力利用有著十分密切的關(guān)系。潮汐與航海的關(guān)系也非常重要,將直接影響船舶的航行計(jì)劃的實(shí)施和航海安全,如需要通過(guò)淺水區(qū),須預(yù)先依據(jù)潮汐資料計(jì)算出當(dāng)?shù)爻备摺⒊睍r(shí),并正確調(diào)整吃水差;為了保證船舶安全地航行在計(jì)劃航線上,須隨時(shí)掌握當(dāng)?shù)某毕c潮流資料,觀測(cè)船位,調(diào)整航向。即使是在港內(nèi),也不容忽視潮汐、潮流對(duì)船舶安全的影響。在沿岸航行中,船長(zhǎng)的航行命令、公司的航行規(guī)章制度、國(guó)際性機(jī)構(gòu)對(duì)航行值班駕駛員的指導(dǎo)性文件中,都將掌握當(dāng)時(shí)和未來(lái)的潮汐和潮流列為確保航行安全的駕駛臺(tái)工作的重要內(nèi)容。 潮汐學(xué)有著豐富的內(nèi)容,本章僅從航海應(yīng)用實(shí)際出發(fā),闡述潮汐的基本成因、潮汐術(shù)語(yǔ)、潮流的計(jì)算方法等內(nèi)容。 §13—1 潮汐的基本成因和潮汐術(shù)語(yǔ) 一、 潮汐的成因 海水的漲落現(xiàn)象是由諸多復(fù)雜因素決定的,經(jīng)研究表明,潮汐產(chǎn)生的原動(dòng)力,是天 體的引潮力,即天體的引力、地球與天體相對(duì)運(yùn)動(dòng)所需的慣性離心力的向量和。其 中最主要的是月球的引潮力,其次是太陽(yáng)的引潮力。 本章僅從航海實(shí)際需要出發(fā),扼要地利用平衡潮理論(靜力學(xué)理論)分析潮汐的基 本成因,并對(duì)調(diào)和常數(shù)分析法作簡(jiǎn)單扼要的介紹。 平衡潮理論是牛頓創(chuàng)立的,所謂平衡潮是指海水在引潮力和重力作用下,達(dá)到平衡 時(shí)的潮汐。 為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,作以下兩個(gè)假設(shè): 1、 整個(gè)地球被等深的海水所覆蓋,所有自然地理因素對(duì)潮汐不起作用; 2、 海水沒(méi)有摩擦力、慣性力,外力使海水在任何時(shí)候都處于平衡狀態(tài)。 下面以月引潮力為例來(lái)分析潮汐的成因: ㈠ 月球的引力 根據(jù)萬(wàn)有引力定律,有: 式中:mM —— 月球質(zhì)量; mE—— 地球質(zhì)量; R—— 地月中心距離; k—— 萬(wàn)有引力系數(shù)。 而地球表面上至月球中心距離為X的單位質(zhì)點(diǎn)P所受的引力為: 所以:(如圖5-1-1所示) 月球引力的方向:均指向月心; 大?。号c天體的距離的平方成反比。 ㈡ 慣性離心力 月球繞地球公轉(zhuǎn),嚴(yán)格地說(shuō),應(yīng)是月心繞月、地公共質(zhì)心旋轉(zhuǎn)。其周期約為27.3 日。由于地球質(zhì)量遠(yuǎn)比月球質(zhì)量大,經(jīng)計(jì)算,公共質(zhì)心位于月心與地心連線上,且 距地心0.73 R(R為地球半徑)處。地球繞公共質(zhì)心平動(dòng)時(shí),產(chǎn)生慣性離心力。 如圖5-1-2所示: 地球表面上各點(diǎn)的慣性離心力為: 方向:均背向月球,且彼此平行; 大?。壕嗟?。 ㈢ 月引潮力和月潮橢圓體 如圖5-1-4所示: 月引潮力即為月球的引力和月、地公轉(zhuǎn)慣性離心力的矢量和。 月引潮力使地面海水涌向向月和背月的地方,形成高潮; 而在與向月和背月經(jīng)差相差90o處,海水因受引潮力的作用而流走,形成低潮,從 而形成一個(gè)長(zhǎng)軸指向月球的月潮橢圓體(如圖5-1-5所示): 對(duì)地球上某點(diǎn)A而言,P為地極,A 1 , A 2 ,A 3 , A4分別表示地球表面上任意一 點(diǎn)A隨著地球自轉(zhuǎn)中的四個(gè)位置。 A 1 點(diǎn),月球在該點(diǎn)的上中天,該點(diǎn)海面水位升到最高,產(chǎn)生該地當(dāng)日第一次高潮; 當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)到A 2點(diǎn)時(shí),海面水位下降到最底,產(chǎn)生該日當(dāng)?shù)氐谝淮蔚统保?/p> 當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)到A 3點(diǎn)時(shí),即月下中天,海面水位再次升到最高,即產(chǎn)生該地當(dāng)日第 二次高潮; 當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)到A 4點(diǎn)時(shí), 海面水位再次下降到最底,則發(fā)生該地當(dāng)日第二次低潮。 月球連續(xù)兩次上(下)中天的時(shí)間間隔稱為一個(gè)太陰日,約為24 h 50 min。 相鄰兩個(gè)高潮(低潮)的時(shí)間間隔(約為12 h 25 min.),稱為一個(gè)潮汐周期。 可見(jiàn),我們所討論的潮汐是以半個(gè)太陰日為周期的,故稱為半日潮(semi-diurnal tide)。 二、 潮汐不等 1、 潮汐的周日不等(diurnal inequality of tide) 上面我們所討論的是月赤緯為零時(shí)的潮汐現(xiàn)象,即在一個(gè)太陰日中,有兩個(gè)幾乎相 等的高潮和低潮,且相鄰高、低潮時(shí)間間隔也幾乎相等,這種潮汐現(xiàn)象稱為赤道潮 或分點(diǎn)潮。此時(shí),幾乎沒(méi)有日潮不等現(xiàn)象。 如圖5-1-6所示: 但當(dāng)月赤緯不等于零,尤其是較大時(shí), 月潮橢圓體長(zhǎng)軸指向月球,與赤道面成 一交角(即當(dāng)時(shí)的月赤緯)。 這時(shí),在一個(gè)太陰日里的兩個(gè)高潮(低 潮)的高度不再基本相等,而有明顯差 異,并且,相鄰的高、低潮時(shí)間間隔也不再一致,這種現(xiàn)象稱為潮汐的周日不等。 月赤緯越大,這種現(xiàn)象越明顯。當(dāng)月球 在月回歸線時(shí)(月赤緯最大),日潮不等現(xiàn)象最大,這時(shí)的潮汐稱為回歸潮。 2、 潮汐的半月不等 太陽(yáng)也會(huì)使地面海水在太陽(yáng)引潮力的作用下,形成日潮橢圓體: 其長(zhǎng)軸指向太陽(yáng),周期為一個(gè)太陽(yáng)日(24h),其間出現(xiàn)兩高兩低,但較月引潮力小 (2.17)倍。 由于月、日、地球在空間的相對(duì)位置周期性地變化,使得月、日潮橢圓體相互疊加,從而產(chǎn)生了潮汐的半月不等現(xiàn)象。 如圖5-1-7所示: 設(shè):月、日的赤緯均等于零,當(dāng)月球處在新月(朔)或滿月(望)時(shí),月、日潮橢 圓體的長(zhǎng)軸在同一個(gè)子午圈平面內(nèi),即月、日潮橢圓體的長(zhǎng)軸方向一致,互相疊加, 出現(xiàn)高潮最高、低潮最低的現(xiàn)象,稱為大潮(spring tide ,ST)。 如圖5-1-8所示: 當(dāng)月球處在上弦(農(nóng)歷初七、八)或下 弦(農(nóng)歷二十二、二十三)時(shí),月、日 潮橢圓體的長(zhǎng)軸方向相差90o ,引潮力 互相抵消,出現(xiàn)了高潮最低、低潮最高 的現(xiàn)象,稱為小潮(neap tide NT)。 可見(jiàn),從朔、望到兩弦,再到朔、望, 潮差在不斷地變化。 即從新月 → 上弦,潮差由大 → ??; 上弦 → 滿月,潮差由小 → 大; 滿月 → 下弦,潮差由大 → ?。?/p> 下弦 → 新月,潮差由小 → 大。 如此反復(fù)。 3、 潮汐的視差不等 月球是沿橢圓軌道繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的,地球在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上。 由于月、日、地球三者相對(duì)距離發(fā)生周期性的變化而產(chǎn)生的潮汐不等現(xiàn)象叫潮汐的 視差不等。 每年元月三日前后,地球離太陽(yáng)最近,此點(diǎn)為近日點(diǎn),其引潮力較大; 每年七月四日前后,地球離太陽(yáng)最遠(yuǎn),此點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn),其引潮力較小。 其周期為一個(gè)回歸年,約365.24日。 三、 潮汐的調(diào)和分析 1、 為什么要進(jìn)行潮汐的調(diào)和分析 上述對(duì)潮汐的成因、潮汐不等問(wèn)題的討論,都是根據(jù)牛頓的潮汐靜力學(xué)理論,在理 想的假設(shè)條件下進(jìn)行的。事實(shí)上,高潮并不發(fā)生在月上、下中天時(shí),而是滯后一個(gè) 高潮間隙; 大潮也不發(fā)生在朔、望日,而是滯后1—3天(潮齡)。各地的潮差不等,甚至相差 懸殊;相距很近的兩個(gè)地區(qū),卻發(fā)生性質(zhì)不同的潮汐現(xiàn)象。用靜力學(xué)的理論是無(wú)法 解釋這些現(xiàn)象的。 2、 什么是潮汐的調(diào)和分析 綜合運(yùn)用潮汐靜力學(xué)的計(jì)算和潮汐動(dòng)力學(xué)的分析來(lái)預(yù)報(bào)潮汐的方法,稱為潮汐的調(diào) 和分析。 四、 潮汐類型、術(shù)語(yǔ) ㈠ 潮汐類型 根據(jù)潮汐的性質(zhì),可以將潮汐分為四種類型: 1、 正規(guī)半日潮 在一個(gè)太陰日內(nèi),發(fā)生兩次高潮和低潮,兩次高潮和兩次低潮的高度都相差不大, 漲落潮時(shí)也相差不大。 2、 不正規(guī)半日潮混合潮 它基本上還具有半日潮的特征,但在一個(gè)太陰日內(nèi),相鄰的高潮(低潮)的潮位相 差很大,漲潮時(shí)和落潮時(shí)也不相等。 3、 正規(guī)日潮 在半個(gè)月中,有連續(xù)1/2以上天數(shù)是日潮,而在其余天數(shù)為半日潮。 4、 不正規(guī)日潮混合潮 在半個(gè)月中,日潮的天數(shù)不超過(guò)7天,其余的天數(shù)為不正規(guī)半日潮。 ㈡ 潮汐術(shù)語(yǔ) 1、 平均海面(mean sea level , MSL) 根據(jù)長(zhǎng)期潮汐觀測(cè)記錄,算得的某一時(shí)期內(nèi)的海面平均高度。 2、 海圖基準(zhǔn)面(chart datum , CD) 起算海圖水深的基準(zhǔn)面。 3、 潮高基準(zhǔn)面(tidal datum , TD) 計(jì)算潮高的起算面,一般為海圖基準(zhǔn)面,如兩者不一致時(shí),則應(yīng)進(jìn)行訂正,才能將 潮高應(yīng)用到海圖上。 4、 潮差(tidal range) 相鄰高、低潮潮高之差。 5、 大潮升(spring rise , SR) 從潮高基準(zhǔn)面到平均大潮高潮面的高度。 6、 小潮升(neap rise , NR) 從潮高基準(zhǔn)面到平均小潮高潮面的高度。 7、 平潮(slack)與停潮(stand) 當(dāng)高潮發(fā)生后,海面有一段時(shí)間呈現(xiàn)停止升降的現(xiàn)象,叫平潮;低潮發(fā)生后,海面 也有一段時(shí)間呈現(xiàn)停止升降的現(xiàn)象,稱為停潮。 8、 漲潮時(shí)間(duration of rise) 從低潮時(shí)到高潮時(shí)的時(shí)間間隔。 9、 落潮時(shí)間(duration of fall) 從高潮時(shí)到低潮時(shí)的時(shí)間間隔。 10、高高潮(higher high water , HHW) 在一個(gè)太陰日發(fā)生的兩次高潮中潮高較高的高潮。 11、低高潮(lower high water , LHW) 在一個(gè)太陰日發(fā)生的兩次高潮中潮高較低的高潮。 12、高低潮(higher low water , HLW) 在一個(gè)太陰日發(fā)生的兩次低潮中潮高較高的低潮。 13、低低潮(lower low water , LLW) 在一個(gè)太陰日發(fā)生的兩次低潮中潮高較低的低潮。 14、潮齡(tidal age) 由朔、望日到實(shí)際大潮發(fā)生的時(shí)間間隔稱為潮齡。 15、平均高(低)潮間隙(mean high / low water interval , MHWI / MLWI) 每天月中天時(shí)刻至高(低)潮時(shí)的時(shí)間間隔的長(zhǎng)期的平均值稱為平均高(低)潮間 隙。 16、高(低)潮時(shí)差 主港與附港高(低)潮潮時(shí)之差。 17、潮差比 對(duì)半日潮港來(lái)說(shuō),是指附港的平均潮差與主港的平均潮差之比; 對(duì)日潮港來(lái)說(shuō),是指附港的回歸潮大的潮差與主港的回 歸潮大的潮差之比。 18、潮高差 主、附港潮高之差,(適用于英版《潮汐表》)。 19、改正值 使用潮差比由主港潮高計(jì)算附港潮高時(shí),若附港基準(zhǔn)面不是由主港基準(zhǔn)面確定的, 需要對(duì)附港潮高加以訂正,使之變?yōu)?從附港基準(zhǔn)面起算,此訂正數(shù)就是表列的改 正值。 如圖5-1-11所示: §13—2 中國(guó)《潮汐表》與潮汐推算 一、 中國(guó)《潮汐表》的幾個(gè)說(shuō)明 1、 出版情況 我國(guó)出版的年度《潮汐表》系由國(guó)家海洋局海洋情報(bào)研究所編制,共六冊(cè),前三冊(cè) 覆蓋中國(guó)沿岸,后三冊(cè)覆蓋世界大洋區(qū)域。 各冊(cè)范圍如下: 第一冊(cè):鴨綠江口至長(zhǎng)江口; 第二冊(cè):長(zhǎng)江口至臺(tái)灣; 第三冊(cè):臺(tái)灣至北部灣,包括廣東、廣西、南海諸島; 第四冊(cè):太平洋及臨鄰近海區(qū); 第五冊(cè):印度洋沿岸(含地中海),及歐洲水域; 第六冊(cè):大西洋沿岸及非洲東海岸。 《潮汐表》每年出版一次,下年度《潮汐表》均在本年度提前編好發(fā)行。 2、 主要內(nèi)容 ⑴ 主港潮汐預(yù)報(bào)表: 各主港的逐日高、低潮時(shí)及潮高;我國(guó)部分港口的逐時(shí)潮高。 ⑵ 潮流預(yù)報(bào)表: 部分海峽、港灣、航道及漁場(chǎng)的潮流預(yù)報(bào)。 ⑶ 差比數(shù)和潮信表: 用于以附港和主港差比數(shù)推算附港潮汐;用潮信資料概算潮汐。 ⑷ 其它資料: ① 《部分港口潮高訂正值表》; ② 《格林尼治月中天時(shí)刻表》; ③ 《東經(jīng)120o月中天時(shí)刻表》; ④ 《月赤緯表(世界時(shí)0時(shí))》; ⑤ 梯形圖卡等。 3、 注意事項(xiàng) ⑴ 我國(guó)沿海港口用北京標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(東8區(qū)), 外國(guó)諸港均在每頁(yè)下角注明所用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。 ⑵ 若潮高基準(zhǔn)面與海圖基準(zhǔn)面不一致時(shí), 應(yīng)予以更正。 如圖5-1-12所示: 實(shí)際水深=海圖水深+潮高+(海圖基 準(zhǔn)面-潮高基準(zhǔn)面) ⑶ 關(guān)于《潮汐表》的誤差和水文氣象的影響: ① 正常情況下,《潮汐表》預(yù)報(bào): 潮時(shí)誤差在20min.~ 30min. 潮高誤差在 20cm ~ 30cm. ② 特殊情況下,誤差較大。 如:有臺(tái)風(fēng)、寒潮、處在江、河口的預(yù)報(bào)點(diǎn)、洪水等。 二、 利用《潮汐表》推算潮汐 1、 主港潮汐 按日期從“主港潮汐預(yù)報(bào)表”中直接查取。 2、 附港潮汐 ⑴ 差比數(shù)法 從“差比數(shù)和潮信表”中查出相對(duì)于主港的附港潮時(shí)差、潮差比、平均海面、季節(jié) 改正、及改正值后,按公式計(jì)算: 附港高(低)潮高=[主港高(低)潮高-(主港平均海面+主港平均海面季節(jié)改正)] ×潮差比+(附港平均海面+附港平均海面季節(jié)改正) 若主附港平均海面季節(jié)改正值較小時(shí)(<10cm)時(shí),則可用下式計(jì)算: 附港高(低)潮高=主港高(低)潮高×潮差比+改正值 ⑵ 潮信資料法 潮信資料包括平均大(?。┏鄙⑵骄撸ǖ停┏遍g隙、平均海面。 從表中查得“格林月中天時(shí)”,則: 高(低)潮時(shí)=格林月中天時(shí)+平均高(低)潮間隙 上半月:高(低)潮時(shí)=(農(nóng)歷日期-1)×50min.+1200+平均高(低)潮間隙 下半月:高(低)潮時(shí)=(農(nóng)歷日期-16)×50min.+平均高(低)潮間隙 高(低)潮另一個(gè)潮時(shí)可由上述方法所得的潮時(shí)分別±1225求得: (大潮日一般發(fā)生在農(nóng)歷初三和農(nóng)歷十八)。 3、 求任意時(shí)潮高和任意潮高的潮時(shí) ⑴ 公式法 為求得相鄰的高低潮間任意時(shí)刻的潮高,通常將潮汐的漲落運(yùn)動(dòng)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),運(yùn) 動(dòng)曲線近似余弦曲線。 如圖5-1-13所示: 可以看出,任意時(shí)水面與低潮面 的潮高改正數(shù)△h為: 式中: T —— 落潮或漲潮的時(shí)間間隔; t —— 任意時(shí)與低潮時(shí)的時(shí)間 間隔。 所以: 任意時(shí)潮高 = 低潮潮高+△h = 高潮潮高-△h 反之,若求任意潮高的潮時(shí),則: 有:任意潮高的潮時(shí)=低潮時(shí)+t ⑵ 梯形圖卡法 潮汐表中附有“求任意潮時(shí)潮高計(jì)算圖卡”,該圖卡由梯形主圖與潮時(shí)尺和潮高尺三 部分組成,其用法如下: ① 應(yīng)用潮時(shí)尺應(yīng)注意是漲潮還是落潮,因主圖卡上邊是高潮,下邊為落潮。 ② 利用潮時(shí)尺和潮高尺與主圖上下垂線平行移動(dòng)到與所求時(shí)相鄰的高低潮時(shí)、潮高恰與 主圖梯形上下邊相切,即可查得。 ③ 潮時(shí)尺上下可銜接使用,以查跨日潮汐。 ④ 潮高尺可擴(kuò)大或縮小一個(gè)倍數(shù)使用,但查得值應(yīng)注意縮小或擴(kuò)大相同倍數(shù)。 如圖5-1-14所示: 三、 潮汐推算在航海上的應(yīng)用 1、 過(guò)淺灘問(wèn)題(最小安全潮高問(wèn)題)與過(guò)橫空障礙物問(wèn)題(最大安全潮高問(wèn)題) 最小安全潮高=吃水+富余水深-海圖水深-(CD-TD) 最大安全潮高=大潮升+凈空高度-水面至船舶大桅頂端的高度-安全余量 2、 測(cè)深辯位問(wèn)題 船舶在航行中,有時(shí)需利用測(cè)深進(jìn)行船位的辨別,即利用測(cè)深儀測(cè)出船底至海底的深 度,再換算成相應(yīng)的海圖水深,從而利用海圖辨別出測(cè)深時(shí)船舶的位置。 海圖水深=實(shí)測(cè)水深+吃水-潮高-(CD-TD) 四、 計(jì)算舉例 (見(jiàn)《航海學(xué)習(xí)題集》P72 T1—4) §13—3 英版《潮汐表》與潮汐推算 一、英版《潮汐表》概況 1、 各卷《潮汐表》范圍 英版《潮汐表》(Admiralty Tide Table , ATT )共四卷。書(shū)號(hào)為NP201, NP202, NP203,NP204, 每年出版,包括世界各主要港口的潮汐預(yù)報(bào)。各卷范圍為: 第一卷:英國(guó)和愛(ài)爾蘭(包括歐洲水道各港)〔UNITED KINDOM AND IRELAND (including European Channel Ports )〕; 第二卷:歐洲(不包括英國(guó)和愛(ài)爾蘭)、地中海和大西洋[EUROPE ( excluding United Kingdom and Ireland ), MEDITERRANEAN SEA AND ATLANTIC OCEAN ]; 第三卷:印度洋和南海(包括潮流表)[INDIAN OCEAN AND SOUTH CHINA SEA (including Tidal Stream Tables )]; 第四卷:太平洋(包括潮流表)[PACIFIC OCEAN ( INCLUDING Tidal Stream Tables )]。 各卷英版《潮汐表》所包括的海區(qū)界限,可查看英版《潮汐表》內(nèi)英版潮汐表界限圖。 2、 各卷主要內(nèi)容 各卷主要由三部分組成: ⑴ 第一部分:主港潮汐預(yù)報(bào)(Part Ⅰ Tidal Predictions For Standard ports )。 預(yù)報(bào)主港每日高、低潮潮時(shí)和潮高,潮高單位為米。各港潮時(shí)均采用當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)時(shí), 并在每頁(yè)的左上角用“TIME ZONE XXXX”注明。 ⑵ 第二部分:用以預(yù)報(bào)附港潮汐的潮時(shí)差和潮高差(Part Ⅱ Time and height differences for prediction the tide at secondary ports)。 表中列出主港(用黑體字印刷)和附港編號(hào)(No.)、潮時(shí)差(Time differences)、 潮高差(height differences),每?jī)身?yè)的右下頁(yè)還印有平均海面季節(jié)改正(seasonal changes in mean level),表后有注意事項(xiàng) (NOTES)。 ⑶ 第三部分:調(diào)和常數(shù)(Part Ⅲ Harmonic constants )。 這部分提供了編號(hào)、地點(diǎn)、平均海面、四個(gè)主要分潮的調(diào)和常數(shù)等。 3、 其他內(nèi)容 ⑴ 索引: ① 主港索引(Index to standard ports): 印于各卷最前頁(yè),按港名字母順序排列,給出主港預(yù)報(bào)資料所在頁(yè)數(shù); 港名前注有“*”號(hào)者,表示該港預(yù)報(bào)資料也刊載于另一卷《潮汐表》之中。 ② 地理索引(Geographical index ): 印在各卷書(shū)末,按主、附港名字母順序排列,其中主港名用黑體字印刷,給出其每 日潮汐預(yù)報(bào)資料所在頁(yè)數(shù)及該港編號(hào); 如系附港,則給出編號(hào),以便于用此編號(hào)在第二部分中查出該附港的有關(guān)資料。 ③ 求任意時(shí)潮高曲線圖(For finding the height of the tide at times between high and low water): 其原理和計(jì)算結(jié)果均與我國(guó)《潮汐表》中的梯形卡基本相同,可以互用。 曲線圖的詳細(xì)情況和使用方法見(jiàn)本節(jié)第二部分。 ⑵ 輔助用表(Supplementary tables): 詳見(jiàn)教材P325 ⑶ 改正資料: 各卷《潮汐表》自付印之后的補(bǔ)遺和勘誤等改正資料,均發(fā)布于《航海通告年度摘要》 的第一號(hào)通告中。該通告為“英版潮汐表的補(bǔ)遺和勘誤”(Admiralty tide tables —Addenda and corrigenda),并且亦應(yīng)注意附在《潮汐表》中的《勘誤表》。 二、利用英版《潮汐表》進(jìn)行潮汐推算 1、 主港潮汐 可從“主港索引”查得所求港潮汐預(yù)報(bào)資料在表中的頁(yè)數(shù),然后翻到此頁(yè),即可查到 所求日的高、低潮潮時(shí)和潮高,還可查得第一卷部分主港的逐時(shí)潮高。如果船時(shí)與表 列區(qū)時(shí)不一致,則應(yīng)進(jìn)行改正。 2、 附港潮汐 ⑴ 計(jì)算公式 附港高(低)潮時(shí)=主港高(低)潮時(shí)+高(低)潮時(shí)差 附港潮高=主港潮高-主港平均海面季節(jié)改正+潮高差+附港平均海面季節(jié)改正 ⑵ 程序和注意事項(xiàng) 首先,在“地理索引”中查取附港的編號(hào); 然后,根據(jù)編號(hào)在“用以預(yù)報(bào)附港潮汐的潮時(shí)差和潮高差”表中查取該附港的主港、 潮時(shí)差、潮高差、主附港的平均海面季節(jié)改正; 再次,根據(jù)得出的主港名稱在“主港潮汐預(yù)報(bào)”表中查取主港相關(guān)的高、低潮時(shí)和潮 高。 最后,利用公式求出附港的潮汐。 計(jì)算時(shí),注意全部四卷中的表列潮高差、第一卷各港和第二卷的歐洲港口表列潮時(shí)差 需經(jīng)內(nèi)插求取。 ⑶ 計(jì)算舉例 詳見(jiàn)教材P326—P329 3、 求任意時(shí)的潮高和任意潮高的潮時(shí) 利用英版《潮汐表》中提供的“求任意時(shí)潮高曲線圖”,特別是第一卷的曲線圖針對(duì) 不同主港和特別的附港給出,其精度較高。 舉例詳見(jiàn)教材P329—P331 §13—4 潮流推算 潮流即海水周期性的垂直運(yùn)動(dòng)的同時(shí),產(chǎn)生的海水周期性的水平方向的流動(dòng)。 一、水流的種類及潮流推算 ㈠ 海流(current),又稱洋流(ocean current): 它是由于相鄰海區(qū)間,海水長(zhǎng)期存在溫度、密度、氣壓的不同,或長(zhǎng)期受定向風(fēng)的作 用使海水產(chǎn)生水平方向的流動(dòng),一般在一定時(shí)間里流向、流速基本不變,故稱恆流。 海圖上用“ ”表示,箭頭方向?yàn)榱飨?,上面?biāo)記平均流速。 ㈡ 潮流(tidal stream): 由于潮汐形成海水周期性的漲、落而引起的海水水平方向的流動(dòng)。潮流又分兩種: 1、 往復(fù)流(alternating current , rectilinear current): 由于受地形的影響而產(chǎn)生的漲、落潮流向相反或基本相反的潮流,稱為往復(fù)流。 漲潮流用 表示; 落潮流用 表示。 箭頭方向?yàn)榱飨颍干狭魉偈侵复蟪保ㄐ。┏睍r(shí)的最大流速,只標(biāo)一個(gè)流速是指大 潮時(shí)的最大流速。 此類潮流大多發(fā)生在海峽、江河、港灣和沿岸一帶。 ⑴ 當(dāng)天最大流速 潮流的流速與潮差成正比,在農(nóng)歷半個(gè)月中,每天的最大流速為: ① 大潮日(農(nóng)歷初三、十八)及其前后兩天(農(nóng)歷初一至初五、十六至二十),為大潮 流速。 ② 小潮日(農(nóng)歷初十、二十五)以及前后兩天(即農(nóng)歷初八至十二、二十二至二十七), 為小潮流速。 ③ 其余各天為平均潮流速: 平均流速=1/2 (大潮日流速+小潮日流速) 大潮日流速=2×小潮日流速 平均流速=3/4大潮日流速=3/2小潮日流速 ⑵ 任意時(shí)流速 設(shè):當(dāng)天最大流速為Vm,漲(落)潮流持續(xù)時(shí)間為T(mén),所求時(shí)(t)與它前面的轉(zhuǎn)流 時(shí)間間隔為△T,所求時(shí)的流速為V,則: 例:求成山角1994年7月16日1000的流向和流速。 解:從1994年中國(guó)《潮汐表》的“潮流預(yù)報(bào)表”中查得成山角7月16日的潮流資料為: 日 轉(zhuǎn)流時(shí)分 最大流時(shí)分 最大流流速 7月 16 0145 0456 -1.9 0807 1113 2.0 1423 1733 -1.8 2046 2344 1.7 資料中的“+”表示流向343o,“-”表示流向163o,流速單位為節(jié)(kn)。 由于1000在0807和1423兩次轉(zhuǎn)流之間,1000的流向?yàn)椤埃?,?43o;又由于該 方向最大流速為2.0kn(發(fā)生在1113),所以, 1000的流速為: 即:1000的流向?yàn)?43o,流速約為1.7kn。 根據(jù)以上原理,中國(guó)《潮汐表》一至三冊(cè)中編制了附表“求任意時(shí)刻潮流用表”,并 提供了使用說(shuō)明和具體實(shí)例。 對(duì)于半日潮港來(lái)說(shuō),一天中流速的變化可認(rèn)為,漲潮流和落潮流的時(shí)間均約為6h, 這樣可運(yùn)用1、2、3、3、2、1、的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律,估算任意時(shí)潮流的流速,其方法是: 轉(zhuǎn)流后1h內(nèi)的平均流速是當(dāng)日最大流速的1/3; 轉(zhuǎn)流后1h~2h內(nèi)的平均流速是當(dāng)日最大流速的2/3; 轉(zhuǎn)流后2h~3h內(nèi)的平均流速是當(dāng)日最大流速的3/3; 轉(zhuǎn)流后3h~4h內(nèi)的平均流速是當(dāng)日最大流速的3/3; 轉(zhuǎn)流后4h~5h內(nèi)的平均流速是當(dāng)日最大流速的2/3; 轉(zhuǎn)流后5h~6h內(nèi)的平均流速是當(dāng)日最大流速的1/3。 2、 回轉(zhuǎn)流(rotary current): 一些開(kāi)闊地區(qū),在一個(gè)潮汐周期內(nèi),潮流流向隨時(shí)間順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向變化 360o,流速也隨時(shí)間變化,這種潮流稱為回轉(zhuǎn)流。 圖見(jiàn): 其中心地名為主港港名; 0表示主港高潮時(shí)的潮流; 1,2,3…表示主港高潮前1h,2h,3h…的潮流情況; Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ…表示主港高潮后1h,2h,3h…的潮流情況。 為了保持航用海圖的清晰,一些海圖常在標(biāo)題欄或海圖陸地空白處以潮流表形式代替 回轉(zhuǎn)流圖,而在海圖回轉(zhuǎn)流處僅印A,B…符號(hào)表示地點(diǎn)。具體情況可查圖中潮流表, 但高潮時(shí)(HW)則應(yīng)查相關(guān)《潮汐表》。 3、 風(fēng)生流(wind-drift current): 是本海區(qū)或相鄰海區(qū)受較長(zhǎng)時(shí)間定向風(fēng)的作用,使海水表層產(chǎn)生水平方向的流動(dòng)。 英版潮汐表中的“潮流表”與潮汐推算 詳見(jiàn)教材P333~P334 |
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