航海学_潮汐和潮流.ppt

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1、潮汐与潮汐推算潮汐的基本成因与潮汐不等中版《潮汐表》与潮汐推算英版《潮汐表》与潮汐推算潮流推算潮汐的基本成因和潮汐术语潮汐现象潮汐(Tide)：海面在外力作用下产生的周期性的升降现象。白天的海面上升为潮，晚上的海面上升为汐。涨潮（Risingtide或Floodtide）：海面上升的过程。落潮（Fallingtide或Ebbtide）：海面下降的过程。高潮（HighWater）：海面涨到最高位置时，称为高潮。低潮（LowWater）：海面落到最低位置时，称为低潮。潮流（TidalStream）：伴随海面周期性的升降运动而产生的海水周期性的水平方向的流动。

2、潮汐的变化周期：指相邻高潮或相邻低潮的时间间隔，一般大约为半天或一天，即所谓的半日潮和日潮。注意的是：海水的涨落时快时慢，高潮后，海面下降速度缓慢，到高、低潮中间附近时下降速度最快，随后又减慢，直到发生低潮。停潮（SlackTide）：低潮前后的一段时间内，海面处于停止状态，称为停潮。低潮时（TimeofLowWater）：简记TLW，停潮的中间时刻。平潮（SlackTide）：高潮前后的一段时间内，海面处于停止状态，称为平潮。高潮时（TimeofHighWater）：简记THW，平潮的中间时刻。涨潮时间（DurationofRise）：从低潮到高潮的时

3、间间隔。落潮时间（DurationofFall）：从高潮到低潮的时间间隔。潮汐的基本成因潮汐由天体的引潮力产生的。引潮力：天体的引力和惯性离心力的合力。对潮汐影响较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因素，包括月球的引力和地球绕月地公共质心进行平动运动所产生的惯性离心力。两个假设整个地球被等深的大洋所覆盖，所有自然因素对潮汐不起作用；海水无摩擦力和惯性力，外力使海水在任何时候都处于平衡状态。地球表面某单位水质点所受引力：月球对地球的吸引力：与距离月心的距离平方成反比，近月处大，远月处小，方向指向月心。地球上各点的惯性离心力：月、地引力

4、系的公共质心G，位于月地的连线上，离地心0.73倍的地球半径位置上，绕地球一周，G也绕地球一周，对地球各点产生相对与G的平行绕动，而产生离心力。各点离心力的大小相等且平行，方向背向月球。月引潮力：地球上各点的月引力和月地离心力的矢量和。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椭圆体。特点：长轴方向位于月地连线上，短轴方向位于月地垂线上。如图，设是月球赤纬为零的月潮椭圆体，此时椭圆体长轴与地轴垂直，PN为地理北极，A1、A2、A3、A4分别为A在地球自转一周中的四个位置。在A1点，月球处于上中天，该地海面上升到最高位置形成高潮；

5、而地球自转90度到A2点时，该地海面相对降低到最低位置形成低潮；再转过90度到A3点，月球处于该地下中天，海面又上升到最高位置，即形成该地该日的第二次高潮；随着到A4点，海面又下降到最低位置形成该日的第二次低潮。月球连续两次上（下）中天的平均时间间隔越为24h50m，即一个太阴日，故在一个太阴日中同一地点产生两次高潮和两次低潮，相邻高（低）潮的时间间隔为12h25m。潮汐不等潮汐的周日不等成因：0且0在一个太阴日中，两个高潮和两个低潮有明显的差异；涨落潮的时间间隔也不相等称为潮汐的周日不等。其中较高的一次高潮叫高高潮(HHW)，较低的一次高潮叫低

6、高潮(LHW)，而两次低潮中较高的一次叫高低潮(HLW)，较低的一次叫低低潮(LLW)。月亮的赤纬为零时称为分点潮。月球赤纬增大，周日不等的现象更为显著，且与测者的地理纬度有关，即、愈大，现象愈显著。。当测者纬度很高(>90-)，月亮赤纬又较大时，某相邻的低高潮和高低潮的高度可能相差无几，形成一天只有一次高潮、一次低潮，称为日潮现象。当月赤纬达到最大时，潮汐周日不等现象最为显著，月赤纬最大时的潮汐称为回归潮。潮汐的半月不等上面仅仅考虑了月引潮力，虽然月引潮力比太阳的引潮力大2.17倍，但实际上太阳的引潮力同样会产生太阳潮汐椭圆体，而且太阳的两次上

7、（下）中天的时间间隔为一太阳日24h，当太阳的赤纬不为零时，也会发生太阳潮汐的周日不等现象，所以太阳潮的存在使潮汐现象更为复杂，因月球、太阳和地球在空间周期性地改变着相对位置，从而产生了潮汐的半月不等现象。当月球处于新月（阴历初一）或满月（阴历十五）时，太阳和月球的潮汐椭圆体的长轴在同一子午圈平面内，则月引潮力和太阳引潮力相互递加，使合成的潮汐椭圆体长轴更长，短轴更短，从而形成了高潮相对最高，低潮相对最低，即一个月中海水涨落最大的现象，称为大潮（SpringTide）；月球处于上弦（阴历初七、八）或下弦（阴历二十二、二十三）时，太阳和月球的潮汐椭圆体的长

8、、短轴在同一子午圈平面内，因此两者的引潮力相互抵消一部分，使合成的潮汐椭圆体长轴