潮汐和潮流精品課件

1、潮汐和潮流第1頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五第2頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐的基本成因和潮汐術語潮汐現(xiàn)象 潮汐(Tide)：海面在外力作用下產生的周期性的升降現(xiàn)象。白天的海面上升為潮，晚上的海面上升為汐。漲潮（Rising tide或Flood tide）：海面上升的過程。落潮（Falling tide或Ebb tide ）：海面下降的過程。高潮（High Water）：海面漲到最高位置時，稱為高潮。低潮（Low Water）：海面落到最低位置時，稱為低潮。潮流（Tidal Stream）：伴隨海面周期性的升降運動而產生 的海水周期性的

2、水平方向的流動。第3頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐的變化周期：指相鄰高潮或相鄰低潮的時間間隔，一般大約 為半天或一天，即所謂的半日潮和日潮 。注意的是：海水的漲落時快時慢，高潮后，海面下降速度緩慢， 到高、低潮中間附近時下降速度最快，隨后又減慢， 直到發(fā)生低潮。第4頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五停潮（Slack Tide）：低潮前后的一段時間內，海面處于停止 狀態(tài)，稱為停潮。低潮時（Time of Low Water）：簡記TLW，停潮的中間時刻。平潮（Slack Tide）：高潮前后的一段時間內，海面處于停止 狀態(tài)，稱為平潮。高潮時（T

3、ime of High Water）：簡記THW，平潮的中間時刻。漲潮時間（Duration of Rise）：從低潮到高潮的時間間隔。落潮時間（Duration of Fall）：從高潮到低潮的時間間隔。第5頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐的基本成因 潮汐由天體的引潮力產生的。引潮力：天體的引力和慣性離心力的合力。對潮汐影響較大的是月球和太陽的引潮力，其中月球引潮力是產生潮汐的主要因素，包括月球的引力和地球繞月地公共質心進行平動運動所產生的慣性離心力。 兩個假設 整個地球被等深的大洋所覆蓋，所有自然因素對潮汐不起作用；海水無摩擦力和慣性力，外力使海水在任何時候都處

4、于平衡狀態(tài)。第6頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五地球表面某單位水質點所受引力：月球對地球的吸引力：與距離月心的距離平方成反比，近月處大，遠月處小，方向指向月心。地球上各點的慣性離心力： 月、地引力系的公共質心G，位于月地的連線上，離地心0.73倍的地球半徑位置上，繞地球一周，G也繞地球一周，對地球各點產生相對與G的平行繞動，而產生離心力。各點離心力的大小相等且平行，方向背向月球。第7頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五月引潮力：地球上各點的月引力和月地離心力的矢量和。地心：零地面：各不相同由于月引潮力的存在，使地球表面上的海水形成月潮橢圓體。特點：長

5、軸方向位于月地連線上， 短軸方向位于月地垂線上。第8頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五如圖，設是月球赤緯為零的月潮橢圓體，此時橢圓體長軸與地軸垂直，PN為地理北極，A1、A2、A3、A4分別為A在地球自轉一周中的四個位置。在A1點，月球處于上中天，該地海面上升到最高位置形成高潮；而地球自轉90度到A2點時，該地海面相對降低到最低位置形成低潮；再轉過90度到A3點，月球處于該地下中天，海面又上升到最高位置，即形成該地該日的第二次高潮；隨著到A4點，海面又下降到最低位置形成該日的第二次低潮。第9頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五月球連續(xù)兩次上（下）中天的

6、平均時間間隔越為24h50m，即一個太陰日，故在一個太陰日中同一地點產生兩次高潮和兩次低潮，相鄰高（低）潮的時間間隔為12h25m。潮汐不等 潮汐的周日不等成因：0 且 0在一個太陰日中，兩個高潮和兩個低潮有明顯的差異；漲落潮的時間間隔也不相等稱為潮汐的周日不等。其中較高的一次高潮叫高高潮(HHW)，較低的一次高潮叫低高潮(LHW)，而兩次低潮中較高的一次叫高低潮(HLW)，較低的一次叫低低潮(LLW)。第10頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五月亮的赤緯為零時稱為分點潮。月球赤緯增大，周日不等的現(xiàn)象更為顯著，且與測者的地理緯度有關，即 、愈大，現(xiàn)象愈顯著。 。當測者緯度很

7、高( 90- ) ，月亮赤緯又較大時，某相鄰的低高潮和高低潮的高度可能相差無幾，形成一天只有一次高潮、一次低潮，稱為日潮現(xiàn)象。當月赤緯達到最大時，潮汐周日不等現(xiàn)象最為顯著，月赤緯最大時的潮汐稱為回歸潮。第11頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐的半月不等上面僅僅考慮了月引潮力，雖然月引潮力比太陽的引潮力大2.17倍，但實際上太陽的引潮力同樣會產生太陽潮汐橢圓體，而且太陽的兩次上（下）中天的時間間隔為一太陽日24h，當太陽的赤緯不為零時，也會發(fā)生太陽潮汐的周日不等現(xiàn)象，所以太陽潮的存在使潮汐現(xiàn)象更為復雜，因月球、太陽和地球在空間周期性地改變著相對位置，從而產生了潮汐的半月

8、不等現(xiàn)象。第12頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五第13頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五當月球處于新月（陰歷初一）或滿月（陰歷十五）時，太陽和月球的潮汐橢圓體的長軸在同一子午圈平面內，則月引潮力和太陽引潮力相互遞加，使合成的潮汐橢圓體長軸更長，短軸更短，從而形成了高潮相對最高，低潮相對最低，即一個月中海水漲落最大的現(xiàn)象，稱為大潮（Spring Tide）； 月球處于上弦（陰歷初七、八）或下弦（陰歷二十二、二十三）時，太陽和月球的潮汐橢圓體的長、短軸在同一子午圈平面內，因此兩者的引潮力相互抵消一部分，使合成的潮汐橢圓體長軸變短，短軸變長，從而形成了高

9、潮相對最低，低潮相對最高，即一個月中海水漲落最小的現(xiàn)象，稱為小潮（Neap Tide）； 海水的漲落變化是以半個溯望月為周期的，這種現(xiàn)象稱為潮汐的半月不等（Semimenstrual inequality of Tide）。第14頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五上弦/下弦時潮汐現(xiàn)象月引潮力與太陽引潮力部分抵銷高潮最低，低潮最高-小潮(neap tide)第15頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐的視差不等地球位于橢圓軌道的一個焦點上。潮汐的視差不等是由于月球和太陽與地球間的距離變化，使月球引潮力和太陽引潮力發(fā)生變化，從而產生的潮汐不等現(xiàn)象。月球位

10、于近地點時，其引潮力要比遠地點時約大40。地球位于近日點時的太陽引潮力比遠日點約大10 。月球視差不等月亮引潮力的變化。（周期為27.3天)太陽視差不等太陽引潮力的變化。（周期為365.25第16頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五小結月球引潮力是潮汐形成的主要原因；當月球赤緯等于零時的潮汐成為分點潮,高(低)潮高、漲潮和落潮的時間也基本相等；當月球的赤緯不等于零時，產生潮汐的周日不等現(xiàn)象，赤緯越大，周日不等現(xiàn)象越明顯；同時周日不等現(xiàn)象還和測者的緯度有關，當測者位于赤道時沒有該現(xiàn)象的發(fā)生；當測者緯度90月亮的赤緯時，形成日潮現(xiàn)象即一天只有一次高潮和一次低潮；潮汐的半月不等是

11、由于月亮、地球、太陽在空間周期性的改變他們之間的相對位置，使月球處于新月或滿月時，太陽和月球的引潮互相疊加，形成高潮相對最高、低潮相對最低，即大潮；而在月球位于上、下弦時，太陽、月亮的引潮力相互抵消一部分，形成小潮。第17頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五理論潮汐和實際潮汐的差異 前面討論的潮汐成因、潮汐不等等是在假設的兩個條件下進行的，事實上，海底的實際地貌特征使海水受到較大的摩擦力，其結果造成了潮汐的“滯后”現(xiàn)象。高潮并不發(fā)生在月中天之時，而是滯后一段時間發(fā)生，從月中天時到當?shù)爻霈F(xiàn)第一次高潮的時間間隔，成為高潮間隙；大潮也并不發(fā)生在溯望之日，而往往發(fā)生在溯望后的1-3

12、天。 從月上（下）中天時到出現(xiàn)第一次低潮的時間間隔稱低潮間隙；從月上（下）中天時到出現(xiàn)第一次高潮的時間間隔稱高潮間隙；朔望日到發(fā)生大潮的間隔天數(shù)稱為潮齡（Tide age）。潮汐還受到以下因素的影響：1. 地形和水深；沿岸海區(qū)地理條件較大洋更加復雜2. 受大風、氣壓變化（如臺風）、洪水、結冰等影響第18頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐類型和潮汐術語 潮汐按其周期不同，可以分為3種類型的港口：1.半日潮港每個太陰日都有兩次高潮和兩次低潮。兩次高潮和兩次低潮的高度都幾乎相等，漲潮時間和落潮時間也接近相等。我國大部分港口屬于半日潮港口。2.日潮港在半個月中有連續(xù)1/2以上

13、天數(shù)是日潮，而在其余日子則為半日潮。如我國南海有許多地點（北部灣、紅島、德順港等）。3.混合潮港它界于半日潮與全日潮之間。其中，對于具有半日潮的特性，但在一個太陰日內相鄰的高潮（或低潮）的高度相差很大，漲潮時間和落潮時間也不等的港口又叫不正規(guī)半日潮港；而在半個月中，日潮的天數(shù)不超過7天，其余天數(shù)為不正規(guī)半日潮的港口又叫不正規(guī)日潮港。第19頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五其它潮汐術語：平均海面（MSL：Mean sea level）：根據(jù)長期潮汐觀測記錄算得的某一時期的海面平均高度。潮高基準面（T.D：Tidal datum）：觀測和預報潮高的起算面，從平均海面向下度量。

14、潮高基準面一般與海圖深度基準面（C.D）一致。因此，實際水深等于當時潮高加上海圖水深。如兩者不一致，求實際水深時，應對兩者的差值進行修正。大潮升（S.R.：Spring Rise）：從潮高基準面到平均大潮高潮面的高度。小潮升（N.R.：Neap Rise）：從潮高基準面到平均小潮高潮面的高度。潮信資料：潮信表或海圖上所提供的概算潮汐的航海資料， 包括MH(L)WI、SR、NR和MSL。第20頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五第21頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮高（Height of Water）：從潮高基準面至某潮面的高度。高潮高（HHW：He

15、ight of High Water）：從潮高基準面至高潮面的高度，即高潮時的潮高。低潮高（HHW：Height of Low Water）：從潮高基準面至低潮面的高度，即低潮時的潮高。潮差（Range）：相鄰的高潮高與低潮高之差。大潮時的平均潮差稱大潮差，小潮時的平均潮差稱小潮差。平均高潮間隙（MHWI：Mean High Water Interval）：半個月或半個月的整數(shù)倍的高潮間隙的平均值。平均低潮間隙（MLWI：Mean Low Water Interval）：半個月或半個月的整數(shù)倍的低潮間隙的平均值。第22頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表與潮汐推算

16、中版潮汐表概況 潮汐推算 利用潮信資料估算潮汐任意時潮高與任意高潮時計算潮汐在航海上的應用第23頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表各冊范圍 第一冊：中國黃海、渤海沿岸，從鴨綠江至長江口。 第二冊：中國東海沿岸，從長江口至臺灣。 第三冊：中國南海沿岸及諸島，包括廣東、廣西和 南海諸島。 第四冊：太平洋及鄰近海域。 第五冊：印度洋沿岸（含地中海）及歐洲水域。 。 第六冊：大西洋沿岸及非洲東海岸。潮汐表每年出版一次,本年度的潮汐表均在上年度提前編印出版，按地區(qū)分為六冊，其中中國沿岸三冊，世界洋區(qū)三冊 。 第24頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中

17、版潮汐表主要內容主港（Standard Port）：潮汐表中刊載了高、低潮的 潮汐資料的港口。附港（Secondary Port）：利用和主港的差比關系和主港的 潮汐資料來推算潮汐的港口。 中版潮汐表主要內容主港潮汐預報表（主表）：表屬區(qū)域主港每日逐時潮高和高（低）潮潮時、潮高預報，或只刊載每日高（低）潮潮時、潮高預報。 潮流預報表：部分區(qū)域潮流預報點的每日潮流預報。 差比數(shù)和潮信表（附表）：附港與某一主港間的潮時差、潮差比和改正數(shù)，同時還列出各港的潮汐特征數(shù)據(jù)。平均海面季節(jié)改正表、梯形圖卡等。第25頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表使用注意事項1 潮汐表表中所

18、列潮時為當?shù)貥藴蕰r（Standard time）， 我國使用北京標準時（東八時），而表中左下角注明所用 標準時，若主附港使用不同的標準時，則附港中的潮時差 已包含其差別，不必再進行修正。2 潮高單位：第1，2，3冊為厘米（cm）， 第4，5，6冊為米（m），負值表示潮面低于潮高基準面。3 求實際水深時，應注意CD和TD的差別，若不一致，應予 以適當修正。4 潮汐預報精度：正常情況下，我國沿岸潮時誤差在20-30min， 潮高誤差在20-30cm 第26頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表使用注意事項實際中應注意下列情況： 寒潮、臺風及其他天氣劇烈變化時，潮汐預報值

19、和實際值出入較大，寒潮會引起減水，臺風會造成增水，個別情況預報和實際值相差1m以上。有些日潮混合潮港，高低潮常常有較長時間的平潮時間，預報的潮時與實際有時相差1小時以上，但潮高與實際較相符。在江河口預報點，在汛期洪水下泄時，水位急漲。一般利用差比關系推算的潮汐精度較低。我國沿岸潮流預報分為兩種：往復流和回轉流，而第4冊潮流大多數(shù)為往復流。還須注意，潮流預報僅僅是實際流中的潮流部分，但有些情況下，表層海流受實際風影響較大，實際流與預報值相差較大。第27頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表主港潮汐推算主港潮汐預報表主要內容： 站名、經緯度、日期、時區(qū)、TD、高(低)潮

20、潮時與潮高 查詢方法： 站名目錄資料所在頁碼； 日期相關頁潮時、潮高資料格式：潮時 潮高時分 cm0048 690719 5361320 1501918 518例：求1984，2，23日吳淞港潮汐資料。 THW HHW TLW HLW 0443 296 0001 072 0016（24/2） 1647 275 1204 101 086第28頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表附港潮汐推算通常利用與對應主港的差比關系來推算附港的潮汐，也可利用潮信資料來估算潮汐。差比數(shù)：附港相對于主港的潮時差、潮差比和改正值。潮時差：附港和主港潮時之差的平均值。 +表示附港高低潮在主

21、港高低潮時后發(fā)生，-表示附港高低潮在主港高低潮時前發(fā)生。 潮差比：半日潮港附港平均潮差與主港平均潮差之比。日 潮 港附港回歸潮大的潮差與主港回歸潮大的潮差之比。第29頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表附港潮汐推算改正值：主、附港平均海面季節(jié)改正不大時，附港潮汐預 報訂正值。可根據(jù)主港資料和主附港的差比數(shù)利用公式推算附港的潮汐資料：附港高（低）潮時=主港高（低）潮時+高（低）潮時差附港高(低)潮潮高主港高(低)潮潮高(主港MSL主港SC) 潮差比(附港MSL附港SC) (SC10cm)或：附港高(低)潮潮高主港高(低)潮潮高潮差比改正值(SC10cm)第30頁，共

22、73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表附港潮汐推算步驟1. 根據(jù)附港名查差比數(shù)表 附港編號、對應主港名及其編號與差比數(shù)；2. 根據(jù)港口編號、月份查平均海面季節(jié)改正表 主附港平均海面MSL和季節(jié)改正SC；3.根據(jù)主港名、日期查主港潮汐預報表 主港當日潮汐資料；4.按相應公式計算出附港當日的潮汐資料。第31頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表附港潮汐推算舉例例：求銅沙94年2月1日高(低)潮潮時、潮高。解：查1994年第一冊潮汐表差比數(shù)表得：銅沙編號：5012； MSL：260cm銅沙主港：吳凇（編號5006； MSL：202cm）高潮時差：01

23、57； 低潮時差：0221潮差比：1.21；銅沙、吳凇季節(jié)改正均為-025cm。查主港預報表得吳凇當日潮汐：0327 315cm； 1127 059cm；1539 328cm；2358 059cm第32頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五中版潮汐表附港潮汐推算舉例 高潮潮時 低潮潮時吳?。?月1日） 0327 1539 1127 2358潮時差 ) -0157 -0157 -0221 -0221銅沙（2月1日） 0130 1342 0906 2137 高潮潮高 低潮潮高吳凇潮高 315 328 059 059季改后MSL - ) 177 177 177 177吳凇MSL上潮

24、高 138 151 -118 -118潮差比 ) 1.21 1.21 1.21 1.21銅沙MSL上潮高 167 183 -143 -143季改后MSL +) 235 235 235 235銅沙潮高 402 418 092 092第33頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五利用潮信資料估算潮汐利用平均高（低）潮間隙求潮時：當?shù)馗?低)潮潮時 當?shù)馗?低)潮間隙 格林尼治月上(下)中天時利用潮升估算潮高：高潮高=大潮升低潮高=2MSL-高潮高大潮日潮高估算第34頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五小潮日潮高估算利用潮信資料估算潮汐高潮高=小潮升低潮高=2MS

25、L-高潮高其他日潮高估算低潮高2平均海面高潮高(SR-NR)/7為每天高潮高的變化量 低潮高近似為MSL-R/2；R/2= HHW -MSL，所以低潮高為： 第35頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五利用潮信資料估算潮汐用月中天平均每天延遲50m的特點，按陰歷日期來估算該日月中天時刻，再用上述公式以所求月中天時刻近似代替格林尼治月中天時計算高、低潮時，初一月中天時刻為1200，十五月中天時刻為2400（16日0000），上半月月中天時刻為：當?shù)馗?低)潮潮時 當?shù)馗?低)潮間隙 格林尼治月上(下)中天時月中天時刻=(陰歷日期-1)*00h50m+1200 =2400-(15

26、-陰歷日期)*00h50mTHW1=(農歷日期-1)0.8+1200+MHWITHW2=THW11225TLW1=(農歷日期-1)0.8+1200+MLWI；TLW2=TLW11225第36頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五利用潮信資料估算潮汐下半月月中天時刻為：月中天時刻=(陰歷日期-16)*00h50m =1200-初一前天數(shù)*00h50m THW1=(農歷日期-16)0.8+MHWI；THW2=THW11225TLW1=(農歷日期-1)0.8+MLWI；TLW2=TLW11225第37頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五例：利用潮信資料求銅沙19

27、84，2，23日潮汐。利用潮信資料估算潮汐舉例查潮汐表附表得潮信資料：MHWI 1021 、MLWI 0445、SR 450、NR 330、MSL 260從主表查得2月23日為陰歷1月22日月中天時刻=(22-16)*0050=0500THW1=0500+1021=1521 THW2=1521-1225=0256 TLW1=0500+0445=0945 TLW2=0945+1225=2210HHW=450-(450-330)/7*(22-18)=381HLW=2*260-381=139第38頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五任意時潮高與任意潮高潮時計算海面漲落規(guī)律第39頁

28、，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五在實際中需要求任意時的潮高和根據(jù)潮高求對應的潮時，方法一般有： 任意時潮高與任意潮高潮時計算查表內差法： 如果表中列有整點時刻潮高，可近似將其間的變化看作是線性變化的，即可采用線性內差來求取所需潮高或潮時。公式計算法： 求任意時潮高： 在潮汐周期中，漲落速度是變化的，通常將它看作近似于余弦曲線，當已知高低潮時和對應潮高時，可近似作出潮高H隨時間t變化的余弦曲線。 第40頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五任意時潮高與任意潮高潮時計算如高低潮時潮高分別為THW、TLW、HHW、HLW，潮差R= HHW-HLW，以上述資料畫

29、出近似余弦曲線，從圖中以MSL與H交點為圓心，半潮差為半徑作圓，過曲線上任意P作H垂線，交圓與一點，顯然隨P點的變化，角也對應變化，在高低潮中間點為90度，低潮時為180度，故為： 以相鄰高潮為準第41頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五任意時潮高與任意潮高潮時計算以相鄰低潮為準設h為高潮高與P潮高之差，則P點潮高H為：第42頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五設h為低潮高與P潮高之差，則P點潮高H為：任意時潮高與任意潮高潮時計算例：上例題中求銅沙1200時的H。解： HLW HHW0943 125 1450 354若以高潮為基準，則 第43頁，共73頁

30、，2022年，5月20日，2點24分，星期五若以低潮為基準，則 任意時潮高與任意潮高潮時計算求任意潮高的潮時: 是求任意時潮高的逆運算。 圖解法： 我國潮汐表中介紹的“等腰梯形圖卡”，求任意時潮高，英版潮汐表中的“求任意時潮高圖”等。第44頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐在航海上的應用實際水深海圖水深是海圖深度基準面到海底的距離，如需計算某地某一時刻的實際水深，須求出當時的潮高H，而潮高是以潮高基準面起算的，如CD和TD一致時，實際水深為： 實際水深=海圖水深+H 而兩者不一致時，應進行適當修正：實際水深=海圖水深+H+（CD-TD） 海圖水深第45頁，共73頁，2

31、022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐在航海上的應用根據(jù)測深儀測得的水深海圖水深 實際水深=測深儀水深+吃水 實際水深=海圖水深+H+（CD-TD） 海圖水深=測深儀水深+吃水-潮高-（CD-TD）第46頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐在航海上的應用過架空障礙物最大潮高計算由海圖圖式知，輸電線或江海大橋的高度是凈空高度，是平均大潮高潮面到輸電線或大橋最低處的高度。由平均大潮高潮面到TD的高度為大潮升，可從附表中的潮信資料中查得。 一般過架空輸電線或江海大橋應滿足以下條件： 1)主桅高+富裕高度+潮高凈空高度+大潮升2)最大吃水+富裕水深海圖水深+潮高第47頁，

32、共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐在航海上的應用最小潮高Hmin=最大吃水+富裕水深-海圖水深最大潮高Hmax=凈空高度+大潮升-(主桅高+富裕高度)實際燈高、山高的計算 中版海圖(當?shù)豈SL)：圖注高度+MSL=當時潮高+實際高度實際高度=圖注高度+MSL-當時潮高 英版海圖(半日潮:MHWS;日潮:HHW;無潮: MSL)： 圖注高度+MHWS=當時潮高+實際高度 實際高度=圖注高度+MHWS-當時潮高第48頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五61. 某港圖水深基準面在平均海面下294cm，潮高基準面在 平均海面下306cm，預計潮高300cm，港

33、圖上碼頭水深 5.4m，求該港的實際水深。 潮汐在航海上的應用解： 實際水深=海圖水深+H+（CD-TD） 實際水深=5.4+3.0+（） =8.28 m64. 某輪使用回聲測深儀測得讀數(shù)為3米，吃水為7米，當時潮高為1米，平均海面為1.5米，潮高基準面為1.8米，求當時的海圖水深。 解： 海圖水深=測深儀水深+吃水-潮高-（CD-TD）海圖水深=測深儀水深+吃水-潮高-（CD-TD） =3+7-1- (1.5-1.8)=9.3 m第49頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐在航海上的應用69. 某水道淺灘海圖水深6.0m，該地潮高基準面在平均海面下220cm，海圖基準面

34、在平均海面下200cm，某輪吃水7.5m，安全富裕水深0.7m，求安全通過淺灘所需潮高。解： 最小潮高Hmin=最大吃水+富裕水深-海圖水深-(CD-TD)最小潮高Hmin-(2.0-2.2)=2.4 m70. 某水道上空有大橋，其凈空高度為24m，某輪吃水7.5m，主桅高22m，型深9.8m，與橋的安全余量1m，該大潮升5.3m，求可安全通過該水道的最大潮高。 最大潮高Hmax=凈空高度+大潮升-(主桅高+富裕高度)最大潮高Hmax=24+5.3-(22+9.8-7.5+1)=4 m解： 第50頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮汐在航海上的應用68. 某地的潮高基準面

35、與海圖深度基準面重合，且在平均海面下2米，該地某一山頭的高程為100米，如某時該地的潮高為0.5米，求當時該山頭的實際山高為多少？ 實際高度=圖注高度+MSL-當時潮高解： 實際高度=100+2-0.5=101.5 m72. 海圖上某地圖式為干出礁（1.5），該地當日潮汐資料為：1227 393cm；1851 122cm，求1530該障礙物上面的水深。 解： 1530時的潮高：障礙物上面的水深：2.67-1.5=1.17 m實際高度=圖注高度+SR-當時潮高(英版)第51頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版潮汐表與潮汐推算英版潮汐表ATT概況英版潮汐表(Admiralt

36、y Tide Tables，ATT)共有四卷。書號為NP201，NP202，NP203，NP204，每年出版，包括世界各主要港口的潮汐預報。英版潮汐表索引圖見各卷封底，覆蓋范圍如下：NP201：英國和愛爾蘭（包括歐洲水道各港）；NP202：歐洲（不包括英國和愛爾蘭）、地中海和大西洋；NP203：印度洋和南中國海（包括潮流表）；NP204：太平洋（包括潮流表） 各卷所包括海區(qū)的界限見表內潮汐表界限圖。第52頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版潮汐表主要內容第一部分：主港潮汐預報（Part Tidal predictions for standard ports）。預報主港

37、每日高、低潮時和潮高，潮高單位均采用m。各港潮時均采用當?shù)貥藴蕰r，并在每頁的左上角用“TIME ZONE X X X X”注明。 第一卷還有一些主要港口的逐時潮高預報(Part Ia Hourly height predictions)；第三、四卷還有潮流表(Part Ia Tidal stream tables)，載有潮流日變化很大的重要海峽和水道的潮流資料，對于具有半日潮性質的潮流的地方，其潮流的推算可以參考適當主港的印在海圖上的潮流資料進行。 各卷主要由三部分組成：第53頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版潮汐表主要內容第二部分：用以預報附港潮汐的潮時差和潮高差(

38、Part Time and height differences for predicting the tide at secondary ports)。表中列出主港(用黑體字印刷)和附港編號(No)、潮時差(time differences)、潮高差(height differences)，每兩頁的右下頁還印有平均海面季節(jié)改正(seasonal changes in mean level)，表后有注意事項(NOTES)，以便用這些資料求取附港的潮時和潮高。 第三部分：調和常數(shù)（Part Harmonic constants）。這部分提供了編號，地點，平均海面，四個主要分潮（M2，S2，K1，

39、O1）的調和常數(shù)：振幅（H）和遲角（g），淺水改正（SW corrections）數(shù)據(jù)；每兩頁的右下頁還提供了平均海面和調和常數(shù)的季節(jié)改正(seasonal changes in mean level and harmonic constants)；以便利用簡化的調和常數(shù)法預報潮汐。第54頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版潮汐表主要內容其他內容Index to standard ports(最前頁)主港索引 Geographical index (書末,主港名黑體字) 地理索引 Diagrams for finding the height of the tide a

40、t times between high and low water求任意時潮高曲線圖Supplementary tables輔助用表改正資料（補遺和勘誤表英版ANM年度摘要No.1號 ）第55頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版主港潮汐推算可從“主港索引”查得所求港潮汐預報資料在表中的頁數(shù)，然后翻到此頁，即可查到所求日的高、低潮時和潮高，還可查得第一卷部分主港的逐時潮高。如船時與表列區(qū)時不一致，則應進行改正。Port nameGeographical IndexPage number；or: Port nameIndex to standard port Page n

41、umber；Daterelative pageTimes and heights of high and low waters.第56頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版附港潮汐推算計算公式附港高（低）潮時=主港高（低）潮時+高（低）潮時差附港潮高=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)改正計算時，首先在“地理索引”中查取附港的編號，根據(jù)編號在“用以預報附港潮汐的潮時差和潮高差”表中查取該附港的主港、潮時差、潮高差和主、附港的平均海面的季節(jié)改正；然后根據(jù)得出的主港名稱在“主港潮汐預報”表中查取主港相關的高、低潮時和潮高。從而利用式（1）和式（2）求出

42、附港的潮汐。計算時應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差需經內插求取。 第57頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五94. 某主港高潮潮高4.0m，查得潮高差資料如下： MHWS MHWN MLWN MLWS主港 3.5 2.5 1.4 1.0 （m）附港潮高差 +0.6 +0.4 +0.4 -0.4求附港潮高差。 潮高差、潮高差內差計算解： 高潮潮高4.0m0.6+(4.0-3.5)/(3.5-2.5)*(0.6-0.4)=0.6+0.1=0.7 m或0.4+(4.0-2.5)/(3.5-2.5)*(0.6-0.4)=0.4+0.3=0.7 m

43、第58頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮高差、潮高差內差計算96. 已知主港高潮時為0913，且主附港潮時差資料為： Time Difference High Water Low Water 0000 0600 0000 0600 主港： and and and and 1200 1800 1200 1800 附港潮時差：-0030 -0050 -0020 -0015則求對應該主港高潮時的附港潮時差。 解： 主港高潮時為091306001200-0050-0030-0050+(0913-0600)/(1200-0600)*(-0030+0050)=-0050+0011=

44、-0039第59頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五英版潮汐表附港潮汐推算舉例例：試求英國Coverack港1998年5月1日高、低潮時、潮高。解：根據(jù)該港的位置，應使用英版潮汐表第一卷推算潮汐，具體步驟如下：從“地理索引”中查得Coverack的編號為4，根據(jù)該編號在“用于預報附港潮汐的潮時差和潮高差”表中查得資料如下：第60頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五第61頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮時差：由于當主港低潮發(fā)生在0000和1200時，附港的低潮時差為-0020，當主港低潮發(fā)生在0600和1800時，附港的低潮時差為

45、-0015，所以主港低潮時為0258所對應的附港潮時差為： 潮時差=（-0020）+ -0018 主港低潮時為1518所對應的附港潮時差為： 潮時差=（-0020）+ -0017同理可求出主港高潮時0913和2119所對應的附港的高潮時差均為-0039。潮高差的求取方法和潮時差的求取方法一樣，本題中潮高差的情況簡單，目視可以看出潮高差均為-0.2m。 英版潮汐表附港潮汐推算舉例第62頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五第63頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五潮流推算實際流一般由潮流和海流組成。在沿岸航區(qū)潮流影響遠大于海流的影響，故可將潮流近似看作實際流

46、。潮流的發(fā)生與潮汐是同時發(fā)生的，其變化周期與潮汐的周期也大致相同。其流速的大小與潮差成正比，即大潮時流速最大，小潮時流速最小。潮流分為往復流（Reverse tidal stream）和 回轉流（Rotary tidal stream）。沿海地區(qū)因受地形影響，潮流以相反的兩個方向交互流動，稱為往復流。漲潮時，海水從外海向內海流動，為漲潮流；反之，落潮時，海水從內海向外海流動，為落潮流。在潮流由漲到落或由落到漲時，流速接近于零，此時稱為轉流，也稱為平流或憩流（Slack water），其中間時刻稱為轉流時間（Slack time）。第64頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五海

47、圖圖式中，以帶半邊羽尾的箭矢表示漲潮流流向，而不帶羽尾的箭矢表示落潮流流向，而箭矢上的數(shù)值表示流速，單位節(jié)，如僅注明一個數(shù)值表示的是該處大潮時的最大流速；如注明兩個數(shù)值，則分別表示小潮日和大潮日的最大流速。往復流的推算 根據(jù)“潮流預報表”推算當時的流向、流速中、英版潮汐表中，均包含有某些水域的“潮流預報表”，其中列出了日期和每天的轉流時刻、最大流速及其發(fā)生的時間，其最大流速前的“+”、“-”號表明了最大流速發(fā)生時的流向，在每頁表上均注明了“+”、“-”所代表的流向。 第65頁，共73頁，2022年，5月20日，2點24分，星期五例根據(jù)摘錄的某地7月16日的潮流資料，求0600的流向、流速。 解：根據(jù)轉流時間、最大流速及其發(fā)生時間、“”、“”號表示的流向等數(shù)據(jù)作出當天潮流隨時間的變化曲線如圖，由曲線圖可得該地該日0600的流向為293、流速約為1.5Kn。同樣，也可用計算法求任意時刻的流向、流速。假設欲求任意時刻t的流速，則根據(jù)與時刻t最接近的最大流速及其發(fā)生時間和轉流時間的那條余弦曲線，計算t時刻的流速，即第66