潮汐和潮流.ppt

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
上海海事大学航海教研室
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(Rising tide或Flood tide):海面上升的过程。
落潮(Falling tide或Ebb tide ):海面下降的过程。
高潮(High Water):海面涨到最高位置时,称为高潮。
低潮(Low Water):海面落到最低位置时,称为低潮。
潮流(Tidal Stream):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。
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(Slack Tide):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(Time of Low Water):简记TLW,停潮的中间时刻。
平潮(Slack Tide):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(Time of High Water):简记THW,平潮的中间时刻。
涨潮时间(Duration of Rise):从低潮到高潮的时间间隔。
落潮时间(Duration of Fall):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、地引力系的公共质心G,位于月地的连线上,
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;
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)。