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[科普中国]-潮汐表

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历史文献来源

中国唐代窦叔蒙在《海涛志》一文中提出了根据月相推算高潮时刻的图表法,这是保存下来的介绍潮汐预报方法的最早的文献,大约比英国的《伦敦桥潮候表》早400年。19世纪60年代末,英国开尔文和G.H.达尔文等人提出了潮汐调和分析方法,后来还设计和制造了机械的潮汐推算机,使潮汐表的编算工作得到迅速发展。自20世纪60年代以来,电子计算机已广泛应用在潮汐推算工作中。

主要内容潮汐表一般包括主港逐日预报表(通常有高潮和低潮的时间和潮高,有的港还有每小时的潮高)、附港差比数、潮信和任意时刻的潮高计算等内容。

主港逐日预报表潮汐现象可视为由许多不同周期的分潮叠加而成,故任意时刻的潮高可表示为平均海平面在潮高基准面上的高度,表示 分潮的圆频率,为交点因子,d为格林威治开始时的天文相角,H和为分潮的调和常数──振幅和迟角。这样,求出的该港的潮汐调和常数,就能算出该港的高潮和低潮的潮时和潮高以及每小时的潮高,作出逐日预报表。1

港差比数差比数包括潮时差、潮差比和潮高比,是根据主港和附港的潮汐资料统计得到的,也可由主港和附港的潮汐调和常数算得。差比法是利用主港的潮汐预报来预测附港潮汐的方法。欲求得某附港的高潮和低潮的时间,只须将主港的高潮或低潮的时间加上此附港的潮时差即得;欲求得附港的高潮和低潮的潮高,可利用潮差比或潮高比进行计算。

潮汐信息港口的。在半日潮占优势的港口,通常列有各港的平均高潮间隙、平均大潮升(大潮平均高潮高)、平均小潮升(小潮平均高潮高)等潮汐特征值;在全日潮占优势的港口,一般列出回归潮和分点潮的潮汐特征值,可用以计算各港口大概的潮时和潮高,并了解附港的潮汐特征等。

任意潮时或潮高的计算在潮汐表中,通常附有便于计算的图卡和表,应用于已知高潮和低潮的情况下,计算高潮和低潮之间任一时刻的潮高或出现任一潮高的时刻。此外,有的潮汐表还附有各港口主要分潮的调和常数,或概略介绍附近海区的潮流。2

潮汐发生时期特点人们通过长期的实践、观察,发现海水有规律的涨落,而涨落的时间和高度又有着周期性的变化,由此人们把这种海水涨落的现象叫潮汐。而随着海水的涨落、水位的升降,出现了海水的水平流动,这种海水流动的现象叫潮流。海水有周期性涨落规律,如在每日里出现两次大潮和两次小潮。通过长期实践、观察、发现每日的高潮大多出现在月亮的上、下中天(即过当地子午线时1前后。低潮时间则在月出月落前后,并且每日的高(低)潮时间逐日后程约48分钟,即每天晚48分钟(0.8小时)。每月的两次大潮是农历初一、十五附近几天,两次小潮是在农历的初七、八和廿二、廿三附近几天。人们还发现,潮汐现象同月亮、太阳、地球的相对运动有密切的关系。地球在一定轨道上绕太阳运转,月亮又在一定轨道上绕地球运转,它们之间有一定的吸引力和离心力,这种力就是产生潮汐现象的基本因素。但实际潮汐涨落的主要成因却是月球对地球(表层)的吸引力,其次是太阳对地球的吸引力,太阳的作用较小,约为月球的2/5,因月球离地球较近,故此月球的作用较大。

据科学推测是:月球绕地球转,每一个月(29.5天多一点)转一圈,当月、日、地三者成一直线时,潮涨落的最大,这时是新月和望月(初一、十五)的时候,当日、月、地三者成直角三角形时潮涨落的最小,这是月上弦(初七、八)和下弦(廿二、廿三)的时候。但在实际上形成大潮和小潮的时间,并不正好是上述时间,因为地球形状很复杂,所以各地发生最大潮和最小潮的时间要比理论上拖后几天。如:山东半岛沿海每月的初三和十八潮的涨落最大,而初十和廿五前后潮的涨落又最小。由于地球本身的自转,使地球上某点与月球的相对位置随时发生变化,这种变化每天(太阳约24时48分)为一周期。每24时48分,发生两次高潮和两次低潮。由高潮到低潮约经过6时12分,由第一个高潮到第二个高潮约经过12时24分。3

潮汐时间计算潮汐的时间,在理论上应该与月球的上中天或下中天的时刻相符合,但实际上常常推迟。发生高潮和月球上中天相差的时间叫高潮间隙。但各地的高潮间隙又大不相同。如:威海是10时50分,烟台是10时25分,龙口是10时20分,足见地理位置的不同,而导致高潮间隙的差目。高潮时和低潮时的大概计算法:高潮时=(日差)0 8×(阴历日子)7-16(上半月-下半月-1,16)+高潮间隙,低潮时=高潮时-6时12分,如计算威海阴历初五的潮时如下:高潮时=0.8)×(5-1)+10:50′=3:12′+10:50′=14:02′(即为第二个高潮)14:02′-12:24′=1:38′(即为第一个高潮)低潮时=14:02′-6:12′=7:50′(即为第一个低潮)以上这样的算法固然)准确,但很繁琐,很难开口就说出来,我们经过多年的海上实践,验证,摸索出一种很有规律的简易计算法。其方法是阴历日子(上半月-3,下半月-18)x0.8,即为当日的高潮潮时。如计算威海阴历初五的潮时如下:高潮时=(5-3)×0.8=1:36′(即第一个高潮)。低潮时=1:36′+6:12′=7:48′(则则第一个低潮)。如计算威海阴历量五的潮时:高潮时=(25-18)×0.8=5:36′(则是第一个高潮)。低潮时=5:36′+6:12′=11:48′(则是第一个低潮)潮流也叫潮汐流,这是水位升降起伏的潮信现象,是由于海水受到引潮力的作用发生了水平流动后所导致的结果。

因此潮流和潮汐一样具有周期性的变化规律,但海水流动受到地形条件的影响,故常呈现两种状态,一种是往复性,一种是回转性。这里就不说回转流的成因,只介绍一下近海的往复流。往复流(即东流和西流—就是涨潮流和落潮流,它是在两个相反方向上作周期性变化的潮流叫往复流。经多年实践证明,山东半岛沿海它的变化大约在起流之前两个钟头左右是平流(无流),一般是在高潮前约两个钟头西流起,即涨潮流,高潮时流速最大,高潮后约两个钟头西流完,低潮前约两个钟头东流起,即落潮流,低潮时流速最大,低潮后约两个钟头东流完。从流完到流起,这其中大约有两个钟头的平流(无流)即转流时间。以上所述,在开阔的大海上不一定能适用,特别是航海人员一定不能按此法拟定航行计划,这种方法只适用于沿海,尤其是山东半岛更为准确,对近海钓鱼爱好者很有实用价值。4

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