海洋要素與計(jì)算考點(diǎn)總結(jié)

1、1.了解各個(gè)位置的名稱平潮：在潮汐漲落的過程中，當(dāng)漲潮達(dá)到最高位置時(shí)，水位在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)不漲也不退，這一短時(shí)段叫做平潮。平潮期的中間時(shí)刻就叫做高潮時(shí)。停潮：當(dāng)退潮達(dá)到最低位以后，也有一個(gè)短時(shí)間不漲也不退，這就叫做停潮，停潮的中間時(shí)刻就叫做低潮時(shí)。漲潮時(shí)，落潮時(shí)：從低潮時(shí)到高潮時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間就叫做漲潮時(shí)，反之，就叫做落潮時(shí)潮差：相鄰的高潮與低潮水位的高度差即為潮差補(bǔ)：潮汐：海面周期性的垂直漲落 潮流：海水周期性的水平流動(dòng)2基準(zhǔn)面定義: 海岸與海洋工程中，高程測(cè)量和水深測(cè)量的起算面（零面）三種類型:1） 平均海平面：全國(guó)統(tǒng)一采用“黃海平均海平面”作為陸地高程起算面。 2） 海圖深度基準(zhǔn)面：由于潮位

2、的升降，實(shí)際海面大約有一半時(shí)間低于平均海平面。 為了保證航海安全，海圖中標(biāo)出的深度最好接近最小深度，海圖深度基準(zhǔn)面即潮汐可能到達(dá)的最低潮面。3） 潮高基準(zhǔn)面： 潮汐表 上所預(yù)報(bào)的潮位值也有一個(gè)起算面，這個(gè)起算面稱為潮高基準(zhǔn)面。 3.潮汐類型正規(guī)半日潮（舟山），全日潮，不正規(guī)半日潮，不正規(guī)全日潮4.海洋潮汐 ：海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、漲落與進(jìn)退 5與潮汐有關(guān)的天文學(xué)基本概念天球：是一個(gè)以地球?yàn)橹行?，以無(wú)限長(zhǎng)為半徑，內(nèi)表面分布著各種各樣的天體的球面。這是一個(gè)假想的圓球。所有天體在天球上的位置就是它們沿視線方向在天球內(nèi)表面的投影。天軸：將地軸無(wú)限延長(zhǎng)的所得到的假想軸天極：天軸

3、與天球的交點(diǎn)北天極：天軸與地球上的北極所對(duì)應(yīng)的那一點(diǎn)南天極：天軸與地球上的南極所對(duì)應(yīng)的那一點(diǎn) 天頂：若將觀測(cè)點(diǎn)的垂直直線無(wú)限延伸后也可與天球交與兩點(diǎn)，向上與天球的交點(diǎn)為天頂，向下延伸與天球的交點(diǎn)為天底。天子午圈：在天球上，以地心為圓心，通過天極和天頂所作的大圓圈天體時(shí)圈：通過天極和天體所作的大圓圈赤緯：從天赤道沿著天體的時(shí)圈至天體所張的角度稱為該天體的赤緯。常用表示。時(shí)角：觀測(cè)者所在的天子午圈與天體時(shí)圈在天赤道上所張的角度稱為時(shí)角。天頂距：在天體方位圈上，天體與天頂之間所張的角度稱為天頂距。天子午圈：地心為中心，過天極和天頂?shù)拇髨A圈。天頂和天子午圈具有地方性。時(shí)圈：地心為圓心，過天極和天體的大

4、圓圈天體方位圈：過天頂、天底和天體的大圓圈天赤道：赤道無(wú)限擴(kuò)大，與天球相交的大圓叫天赤道黃道：太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)的軌道。運(yùn)動(dòng)方向與地球公轉(zhuǎn)方向一致：自西向東白道：月球繞地球公轉(zhuǎn)的結(jié)果使得月球在天體上有一個(gè)視運(yùn)動(dòng)軌道，稱為白道春分點(diǎn)： 太陽(yáng)從南向北穿過天赤道的點(diǎn)，每年3月21日秋分點(diǎn)：太陽(yáng)從北向南穿過天赤道的點(diǎn)，每年9月23日夏至點(diǎn)：北赤緯最大的點(diǎn)(+ 23°27)冬至點(diǎn)：南赤緯最大的點(diǎn)(- 23°27)平太陽(yáng)日：天文學(xué)上假定有一個(gè)太陽(yáng)（平太陽(yáng)）在天赤道上作等速運(yùn)行，其速度等于運(yùn)行在 黃道上的真太陽(yáng)的平均速度。這個(gè)假想的太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時(shí)間間隔叫做一個(gè)平太陽(yáng)日。1/24的

5、平太陽(yáng)日=1個(gè)平太陽(yáng)時(shí)太陰日：假想的，等速在天赤道運(yùn)行的平太陰連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔叫做一個(gè)太陰日，1/24的平太陰日=1個(gè)平太陰時(shí)為什么平太陰日是24h50min而平太陽(yáng)日是24h？這是由于月球公轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同，月球每日在白道上平均運(yùn)行13。11，而地球需要再轉(zhuǎn)過13。11（地球繞過這個(gè)角度所需的時(shí)間約是50分），月球中心才能兩次經(jīng)過這一子午線。所以，以一定的地點(diǎn)來(lái)說，月球中心通過當(dāng)?shù)刈游缇€的時(shí)刻，總比前一天延遲50min6.引潮力合力：公轉(zhuǎn)慣性離心力 和 月球引力水平引潮力和垂直引潮力的分解 見附錄結(jié)論：（引潮力分布特點(diǎn)）1） 引潮力天頂距q，F(xiàn)V在A、B兩點(diǎn)最大(q=0、18

6、0º)，方向都背離地心。而在C、D點(diǎn)(q=90º)，F(xiàn)V只有A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)分量的一半，方向指向地心2） FH在A、B、C、D點(diǎn)為0，而在F、G、H、K點(diǎn)達(dá)最大值。當(dāng)d月=0，F(xiàn)H與地軸或赤道成對(duì)稱分布。在一個(gè)半球都指向A，在另一個(gè)半球都指向B。 當(dāng)d月¹0，F(xiàn)H相對(duì)地軸或赤道的分布便不對(duì)稱 3） 地球中心，r=0，月球引潮力為0，即fcm=fpm4） 太陽(yáng)引潮力（FH或FV) 與F月對(duì)應(yīng)分量的分布情況相似5） 海洋潮汐現(xiàn)象主要是由月球引潮力產(chǎn)生的，其次是太陽(yáng)7. 引潮力勢(shì)1）定義：自地心(引潮力為0)移動(dòng)單位質(zhì)量物體至地表面上任一點(diǎn)克服引潮力所做的功2）對(duì)月球，其

7、引潮力勢(shì)為，（只有垂直引潮力作功）8.平衡潮理論1) 基本假定 整個(gè)地球表面被等深海水所包圍；海水沒有慣性；忽略地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力作用。 2）朔望大潮的產(chǎn)生原因v 太陽(yáng)引潮力和月引潮力相互疊加v 高潮最高，低潮最低->大潮 3） 兩弦小潮產(chǎn)生原因月引潮力與太陽(yáng)引潮力部分抵銷高潮最低，低潮最高->小潮4）近點(diǎn)潮:月球運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，發(fā)生的潮汐稱之為近地潮(或近月潮)。 遠(yuǎn)點(diǎn)潮:月球運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)發(fā)生的潮汐，稱之為遠(yuǎn)地潮(或遠(yuǎn)月潮)。5） 潮汐不等現(xiàn)象日不等現(xiàn)象（月球的影響） -半日周期與日周期半月不等現(xiàn)象（月日的影響）- 朔望大潮和兩弦小潮月不等現(xiàn)象（地月橢圓軌道）-月球近地點(diǎn)的月變

8、化 年不等現(xiàn)象（地日橢圓軌道）- 地球近日點(diǎn)年變化多年不等現(xiàn)象（多年周期） 月赤緯18.61年的變化周期， 月球近地點(diǎn)8.85年的變化周期6） 最大潮差的計(jì)算方法見附錄7） 對(duì)潮汐靜力理論的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：其理論是建立在客觀存在的引潮力之上，解釋潮汐發(fā)生；由此導(dǎo)出的潮高公式計(jì)算潮汐周期結(jié)果與實(shí)際基本相符，解釋潮汐不等；由潮高公式計(jì)算出的最大可能潮差與實(shí)際大洋相近缺點(diǎn)（為什么在平時(shí)潮高高于78cm）：假定地球完全被海水包圍，與實(shí)際差距大；沒有考慮海水的運(yùn)動(dòng)，無(wú)法解釋“潮流”現(xiàn)象； 淺海、近岸地區(qū)的潮差與理論結(jié)果相差大； 與某些地區(qū)的潮汐規(guī)律不符 (按平衡潮理論，赤道永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)全日潮，與實(shí)際不符)；無(wú)

9、法解釋大潮的滯后現(xiàn)象；無(wú)法解釋半封閉海灣的潮汐現(xiàn)象（無(wú)潮點(diǎn)）；9.潮汐動(dòng)力學(xué)理論1）開爾文波：在科氏力作用下，傳播方向右岸的振幅要比左岸的振幅大，這種波叫開爾文波。2）無(wú)潮點(diǎn)：在兩個(gè)振動(dòng)節(jié)線的交點(diǎn)上，潮汐漲落為零，這一點(diǎn)稱為無(wú)潮點(diǎn)3)旋轉(zhuǎn)潮波系統(tǒng)（科氏力+水平壓強(qiáng)梯度力）：等潮差線為環(huán)狀分布，而同潮時(shí)線則為放射線形狀，這種潮波系統(tǒng)，叫旋轉(zhuǎn)潮波系統(tǒng)，在北半球其旋轉(zhuǎn)方向大多是反時(shí)針的，在南半球卻大多是順時(shí)針方向。 4）假想天體：人們?yōu)榱擞?jì)算太陽(yáng)、月球的引潮力所引起的海洋潮汐，就把具有復(fù)雜周期的潮汐看作是許多周期長(zhǎng)短各異的潮汐疊加而成的，而且假設(shè)與每一個(gè)這樣周期的潮汐都對(duì)應(yīng)有一個(gè)天體，即假想天體。5

10、）分潮：我們可以假定真正天體對(duì)潮汐所引起的每一種變化，都不是天體本身的作用，而是由一個(gè)或幾個(gè)假想天體所產(chǎn)生的，這些假想天體對(duì)海水所引起的潮汐稱為分潮。10.調(diào)和分析1）實(shí)際潮汐情況高潮不一定發(fā)生在中天時(shí)，而是滯后一定時(shí)間（高潮間隙）； 大潮不一定發(fā)生在朔望日，而是滯后13天（潮齡）； 各地潮差不等，甚至非常懸殊。相鄰兩地可能發(fā)生不同性質(zhì)的潮汐2）潮汐靜力理論不足成因（“遲到、高潮間隙、潮齡”的產(chǎn)生）大陸對(duì)海水阻隔à阻礙了理想的潮汐橢圓體的形成；海洋深淺不一，海底崎嶇不平à海水受較大摩擦力； 海水粘滯性、慣性影響。（潮差及潮汐的改變）沿岸海區(qū)水深變化大、海底地形復(fù)雜、岸形曲折，尤其是淺灘、狹窄海灣的存在。3）常見半日分潮M2：