必威电竞|足球世界杯竞猜平台

潮汐表
來源:互聯網

潮汐表(tide table)是潮汐預報表的簡稱,是預報沿海某些地點在未來一定時期的每天潮汐情況。潮汐是指海水在天體(主要是月球和太陽)引潮力作用下所產生的周期性運動,習慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐。

唐朝竇叔蒙在《海濤志》一文中提出了根據月相推算高潮時刻的圖表法,這是保存下來的介紹潮汐預報方法的最早的文獻,大約比英國的《倫敦橋潮候表》早400年。19世紀60年代末,英國開爾文和G.H.查爾斯·達爾文等人提出了潮汐調和分析方法,后來還設計和制造了機械的潮汐推算機,使潮汐表的編算工作得到迅速發展。自20世紀60年代以來,電子計算機已廣泛應用在潮汐推算工作中。

潮汐表一般包括主港逐日預報表(通常有高潮和低潮的時間和潮高,有的港還有每小時的潮高)、附港差比數、潮信和任意時刻的潮高計算等內容。潮汐表在航運、軍事及生產等方面有重要應用,如確定航行時間、選擇登陸點及指導各類生產活動等。

歷史沿革

早期潮汐表的產生與形式

古代人民對于潮汐的情況有著自己的掌握方法。距今4000--6000年的沿海貝丘遺址可以說明沿海的中原地區原始先民們,對上潮、退潮時間進行大致的掌握,來輔助在海灘上采集海洋生物。

有明確記載的中國最早實測潮汐表為東漢馬援(前14-49)在瓊州海峽兩岸所立的潮信碑。時間大約在公元41年,唐朝,潮汐能定時到來的思想深入人心,已見于詩歌,李益在詩歌《江南曲》中有“早知潮有信,嫁與弄潮兒”的詩句,封演《說潮》則清晰地描述了朔望月中潮時的變化規律。

最早發現高潮間隙的是王充。他在談到“濤之起也,隨月盛衰”之后,又緊接著指出:“大小、滿損不齊同”。這一發現與羅馬普利尼(Plinythe Elder,23-79)在《自然史》中提出高潮間隙是差不多同時的。之后,唐代竇叔蒙在《海濤志》中提到理論潮時與實際潮時相比較,雖“不違大信”,但也“謬小準”,這也是講高潮間隙現象?!逗尽芬约疤?a href="/hebeideji/8788057997184717905.html">盧肇《海潮賦》還提到朔望月中大潮不在十五日,而在十八日的潮汐遲到現象。后者還用潮汐的“勢”在十五日之后仍在增加,到十八日才最大來解釋。唐朝發現的這種潮汐遲到現象,雖并非高潮間潮,但已暴露了理論潮時的局限性,強調了實測潮汐表的價值。在《海濤志》一文中提出了根據月相推算高潮時刻的圖表法,這是保存下來的介紹潮汐預報方法的最早的文獻,大約比英國的《倫敦橋潮候表》早400年。

五代十國吳越和宋初杭州靈隱寺的贊寧和尚對錢塘江潮深有研究,因而制定了潮候口訣“午未未未申,申卯卯辰,已巳巳午午,望一般輪”,這15個時辰依次代表一朔望月中,初一至十五日和十六日至三十日每天的日潮高潮時辰。

北宋對實測潮汐表發展起理論貢獻的是余靖沈括,余靖《海潮圖序》在談到東海海門(今啟東市)潮候后,指出“此皆臨海之候也,遠海之處,則各有遠近之期”,相比王充、竇叔蒙、盧肇進一步提出潮汐遲到與地理遠近有關系。沈括則又在《夢溪筆談》中指出:“子??计湫泄?,每至月正臨子、午,則潮生,候之萬萬無差。此以海上候之,得潮生之時。去海遠,即須據地理增添時刻",沈括在這里不僅給現在所說的“高潮間隙”明確下了定義,并且強調了在理論潮汐表的使用中必須進行一定的地理修正,這就使實測潮汐表的制定走上了自覺發展的道路,促進了明清實測潮汐表的大發展。

在歐洲,最早的潮汐表是1250年英國沃林福德(Wallingford)制定的倫敦橋漲潮的潮汐表。由此可見“浙江省四時潮候圖”比歐洲最早的潮汐表要早兩個世紀。竇叔蒙“濤時圖”則要早五個世紀,馬援潮信碑要早十四個世紀。故李約瑟曾指出:“說到潮汐表的系統編制,中國人顯然早于西方。”

明初文學家陶宗儀強調可利用六時對沖道理(地支十二辰。隔6辰的兩個時辰為對沖,如子午、丑未等等)引出夜高潮時辰。明郎瑛又進而認為贊寧口訣僅講春,秋潮,所以又制定了夏潮和冬潮,形成完整的四時潮候口訣。北宋至和三年(1056年)呂昌明在贊寧口訣的基礎上,制定了錢塘江口候的“浙江省四時潮候圖”,此潮汐表不僅有四季分表,時間分劃較小,精度增加,而且已有潮高描述所以水平較高。此表在元代被宣昭(宣伯)刻成石碑立于錢塘江畔浙江亭,供渡江者使用。

明清時,沿海地區經濟得到迅速發展,海洋活動廣泛地發展起來,但不同海區地形有廣狹,道路有修遠,港灣有遷迥,故潮之遲速有著不同,所以理論潮汐表無法適用了,但實測潮汐表卻如雨后春般發展起來,這些表在沿海地方志中有較多的記載。

近現代發展

近百年以來,世界各國一直是沿用潮汐調和常數來編制港口的潮汐表的,制作潮汐表所需要的包括計算、印刷、出版等工作每年都要進行,耗費大量人力物力。后來,蘇聯的杜瓦寧提出利用兩個天文變數來編算永久潮汐表的方法。

19世紀60年代末,英國開爾文和G.H.查爾斯·達爾文等人提出了潮汐調和分析方法,后來還設計和制造了機械的潮汐推算機,使潮汐表的編算工作得到迅速發展。自20世紀60年代以來,電子計算機已廣泛應用在潮汐推算工作中。

潮汐形成原因

海洋潮汐的形成主要源于天體的引潮力作用。引潮力是指月球、太陽或其他天體對地球上單位質量物體的引力與對地心單位質量物體的引力之差,即天體的引力與離心力的合力。根據萬有引力,不同地點的水質點受到的月球引力大小并不相同。離月球較近的水質點受到的引力較大,反之則較小,且這些引力的方向都指向月球,彼此并不平行。而海洋中的每個水質點都會受到一個慣性離心力的作用,這個力的大小在各個地方都是相同的,方向則背離月球,且彼此平行。

當月球和太陽天體地球產生引力作用時,由于地球的自轉和這些引力的綜合效應,就形成了引潮力。盡管太陽的質量遠大于月球,但由于月球距離地球較近,其對海水的引潮力實際上要大于太陽的引潮力,大約是太陽引潮力的兩倍。其他行星對海水的引潮力則相對較小。這種引潮力導致地球上的海水產生周期性的漲落現象,便是潮汐。在月球和太陽的引力作用下,地球的海水被拉伸和壓縮,形成了潮汐的漲落。因此,海洋潮汐的形成是天體引力與地球自轉運動相互作用的結果。

主要內容

潮汐表一般包括主港逐日預報表(通常有高潮和低潮的時間和潮高,有的港還有每小時的潮高)、附港差比數、潮信和任意時刻的潮高計算等內容。

主港逐日預報表

潮汐現象可視為由許多不同周期的分潮疊加而成,故任意時刻的潮高可表示為平均地平線在潮高基準面上的高度,表示分潮的圓頻率,為交點因子,d為格林威治開始時的天文相角,H和為分潮的調和常數──振幅和遲角。這樣,求出的該港的潮汐調和常數,就能算出該港的高潮和低潮的潮時和潮高以及每小時的潮高,作出逐日預報表。

港差比數

差比數包括潮時差、潮差比和潮高比,是根據主港和附港的潮汐資料統計得到的,也可由主港和附港的潮汐調和常數算得。差比法是利用主港的潮汐預報來預測附港潮汐的方法。欲求得某附港的高潮和低潮的時間,只須將主港的高潮或低潮的時間加上此附港的潮時差即得;欲求得附港的高潮和低潮的潮高,可利用潮差比或潮高比進行計算。

潮汐信息

在半日潮占優勢的港口,通常列有各港的平均高潮間隙、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;在全日潮占優勢的港口,一般列出回歸潮和分點潮的潮汐特征值,可用以計算各港口大概的潮時和潮高,并了解附港的潮汐特征等。

潮時或潮高

在潮汐表中,通常附有便于計算的圖卡和表,應用于已知高潮和低潮的情況下,計算高潮和低潮之間任一時刻的潮高或出現任一潮高的時刻。此外,有的潮汐表還附有各港口主要分潮的調和常數,或概略介紹附近海區的潮流。

計算方法

周期

在一個潮汐周期(約24小時50分鐘,天文學上稱一個太陰日,即月球連續兩次經過上中天所需的時間)中,各地潮水漲落的次數、時刻、持續時間也均不相同,大致分為三種類型:

1.半日潮型:在一個太陰日內發生兩次高潮和低潮,前一次高潮和低潮的潮差與后一次高潮和低潮的潮差大致相同,漲潮過程和落潮過程的時間也幾乎相等(6小時12.5分)。中國大多數港口為半日潮港,如廈門港、天津港、青島港。

2. 全日潮型:在一個太陰日內只有一次高潮和一次低潮。如南海汕頭港、渤海秦皇島港等,南海的北部灣是世界上最典型的全日潮海區。

3. 混合潮型:一月內有些日子出現兩次高潮和兩次低潮,但兩次高潮和低潮的潮差相差較大,漲潮過程和落潮過程的時間也不等;而另一些日子則出現一次高潮和一次低潮。南海多數地點屬混合潮型。如榆林港,十五天出現全日潮,其余日子為不規則的半日潮,潮差較大。

推算

每當農歷初一(朔)或十五(望)時,地球、月球、太陽的位置幾乎在同一直線上,月球和太陽的引潮力是一致的,兩種力量迭加在一起,便出現大潮??墒敲慨斵r歷初七、八(上弦)或二十二、三(下弦)時,月球對地球的引潮力與太陽對地球的引潮力互相垂直,太陽引潮力削弱了月球引潮力,因而就出現小潮。實際上,大潮往往發生在朔望后二、三天,小潮大都出現在上、下弦后二、三天,其原因是海水在流動過程中受到本身粘滯性和海底地形因素的影響造成的。

由于海水的漲退潮是受到月球引力影響而產生的一種地理現象,因此漲退潮有規可循:下一天漲潮是第一天漲潮時間推遲0.8小時,即48分鐘,可根據農歷日期計算每天漲潮的時間。

具體測算方法:

(1)農歷日期小于十五的:漲潮時間=農歷日期×0.8,退潮時間=農歷日期×0.8-6;

(2)農歷日期大于十五的:漲潮時間=(農歷日期-15)×0.8,退潮時間=(農歷日期-15)×0.8-6;

以上所計算的時間是12小時制的。

中國主港

實際應用

航運方面,有些水道和港灣須在高潮前后才能航行和進出港,所以需要知道潮汐時間。

在軍事方面,有時為了選擇有利的登陸地點和時間,就必須考慮和掌握潮汐的情況。

在生產方面,沿海的漁業、水產養殖業、農業、鹽業、資源開發、港口工程建設、測量、環境保護和潮汐發電等,都要掌握潮汐變化的規律。

參考資料 >

translato.deepl.2024-09-05

潮汐表.科普中國.2024-09-05

港口潮汐表_產品介紹_廣州板虎信息科技有限公司旗下天氣,參考資料領域軟件應用-天眼查.m.tianyancha.com.2022-05-27

潮汐潮流簡介潮汐潮流簡介.國家科技資源共享服務平臺.2024-08-19

潮起潮落|這些潮汐知識您知道嗎?.微信公眾平臺.2024-09-05

2024年全國海域潮汐表.大魚潮汐表.2024-08-19

生活家百科家居網