M V 0 M H 0 M co s( ) 2 D M sin ( ) 2 D
继续
返回
引潮力 与
引潮力势
• 特点：引潮力为矢量、引潮力势为标量
• 引潮力与引潮力势的关系：
U U U FX ; FY ; FZ X Y Z F gr adU
继续
返回
2。为什么要研究海洋潮汐？ • 海洋潮汐在军事上.海洋工程上.科研上等各个 方面都存在及其重要的意义。随着现代利用海 洋和开发海洋的需要对海洋潮汐有深刻的了解 和认识。（举例） • 众所周知，海道测量是在运动的海面上进行的。 测量载体利用测深仪器或其他测深工具在测深 时，在同一地点不同的时刻得到的水深值是不 同的值。这主要是载体在运动的海面上受到各 种因素的影响，特别是海洋潮汐的影响。如何 获取稳定的水深值，供使用着使用而不产生误 解，是我们海道测量人员工作中一项重要工作。 所以，需要系统地学习它。
继续
返回
３. 海洋潮汐研究的内容与方法？ 本书学习的主要目的是； 研究，了解潮汐运动的规律，掌握其规律 性。
本书学习的主要内容是： 进行潮汐分析和预报 计算深度基准面 求取水位改正值 绪论结束
返回
第一章 潮汐和潮流现象及其 观测
继续
返回
1.描述潮汐现象的有关术语？
潮高 潮高（低）潮 、涨（落）潮 、 平潮与潮时 、 潮差与周期、涨（落）潮时间 、月中天 高（低）潮 间隙
继续
返回
2.引潮力
EM r F o r2 r
万有引力定律（牛顿1687年） 地、月相对运动与惯性离心力
E X
r
M
公共质心：
当两个物体当为一个物体时，其质心为公共质心，地 --月公共质心，地-日公共质心。
继续
返回
物体运动=公转+平动 c1 •Ob •Oa 3 a3 1 b1
c2 a2
是在作业中检查水 尺零点的变化，保 证观测精度用。
主要水准点： 是为了把水位观测 成果长期固定用。 选择比较坚固和鲜 明地理标志的地方。
有时两者可合而为一
继续
• 验潮手段
验潮又称水位观测
水尺、验潮井、压力验潮仪、 水声验潮仪、 GPS定位仪、 卫星测高等
见下图
水尺
继续
正 常 水位
电缆
电 缆 声 学 型 验 潮 仪 探头
达尔文通过平衡潮理论建立了潮高与引潮力势的关系
• 潮高与引潮力势的关系
g
继续
返回
4 引潮力势的展开
上一页
• 为什么要展开引潮力势？
为了将数学模型进行理论计算。
• 引潮力势展开的思路 基本思想：
1 用均匀变化的天文变量表示数学模型中的非均匀变化天文变量
2 应用泰勒级数展开变量
继续
勒让德尔展开
0h
1
11
10
往复式潮流
2 3
9
8 7 5
0h 1 11 10 9 8
4
回 转 式 潮 流
倒 流 现 象
2 3 4
6
`
7 7
5 5
6
继续
验流方法
• • • • 测流板测流 浮筒法 海流计 多普勒测流仪（最新、高效率、高精度测流
仪器）
潮流表示方法
见上图
矢量图（玫瑰图）、立体表示、数字形式
第一章结束返回
f
G 3 (I )G 2G1 G 3 (I )'0 G 2G1
G 3 (I ) R (G 3 ( I ) cosu )0 H
R f H
继续
返回
分潮的相角和周期
• 相角V= µ 1 + µ 2s+ µ 3h + µ 4 P+µ 5 N ’+ µ 6P ’
Doodson展开式中的纯调和分潮的角速率或V值与同符 号的Darwin分潮的平均角速率或V相同，故在计算V值时 可直接利用Doodson法计算。
第二章结束返回
返回
第三章 分 潮
重点： 分潮的构成、参数的求解。
分潮的构成 分潮的系数 分潮的幅角 分潮系数的求解？
继续
返回
分潮的构成
以M2分潮为例
I 5 2 G1 cos cos [(1 e ) cos(2T 2S 2h 2 2 v ) 2 2
2 4
各 分 与验 潮 公 潮站 共 因 地理 纬度 子 有关 的量 G2
• 水位曲线的绘制？
计算机绘图、厘米方格纸
继续
潮流现象
• 动力机制------地球引力 • 潮流的基本形式： 往复式潮流、回旋式潮流
往复式潮流的特点：
如下图
潮流的方向只有两个（N、S），大 小随时间而改变。
回旋式潮流的特点：
潮流的大小和方向随时间而改变；一 般北半球是逆时针，南半球是顺时针旋转。
继续
b2 •Oc
b3
a1 2
物 体 的 运 动
c3
• 地球、月球运动
继续
返回
月球引潮力的定义
• 即地球上的单位质量的海水质点所受到的 月球引力和因地球绕公共质心运动所产生 的惯性离心力的合力。
F月 FM FN M D M r F 0 0 2 2 D D r r
结束
返回
绪论
1。什么是海洋潮汐？ • 我国古代人民定义：白天里出现的海水涨落 称为“潮”，而把夜晚出现的海水涨落称为 “汐”。 • 准确定义：地球上各处的海水受到月球和太 阳的引力，而使海水产生周期性上升和下降， 这种海水的物理现象称之为海洋潮汐，以后 简称为“潮汐”。 *潮汐的分类：海洋潮汐.大气潮汐.固体潮。 • 潮汐的特点: 长时间 周期性Fra bibliotek
• K为分潮系数,常数称为相对幅度分别乘 以Ao A1A2得分潮振幅(见书P38中),{ }内 为分潮相角.
返回
5 潮高公式的展开
上一页
• 潮高与引潮力势的关系 g • 分潮定义及字符的意义：
达尔文对展开式的每一 项进行命名,因此对一些主要的项起了各自独立的名字, 而且这些已被国际上认可.杜德逊也采用此取名。 一般：M表示月球分潮，S表示太阳分潮、[ ]表示合 成分潮，多个字母表示浅海分潮。 其下标 a、sa、m、f、1、2、3、4等分别表示分潮 的大概周期为一年、半年、一个月、半个月、一天、半 天、三分之一天、四分之一天等
与天体运动轨 道参数倾斜因 子I和椭圆因 子(e、m） G3
与均 匀天 文变 量有 关的 量V
非均 匀天 文变 量有 关的 量u
继续
返回
• 分潮系数 = G1 G2（） G3（I）
G1 G3 3 M 3 ( r ) ; G 2 c os2 ; 4 E 5 2 4 I (1 e ) c os 2 2
0M(
1 1 cos ) 2 D r r
引入勒让德尔多项式表示 1/D（cos的函数）
拉普拉斯展开
引入=（地理纬度 、月球赤纬、 T1月球时角）
展成长周期族、全日周期族、半日周期族三种类型
达尔文展开
1883年
根据当时的月理和平衡潮理论，建立 (r/r’ 、、 T1)与（T S h p p’ ）
B
A
回归潮
返回
B
A A
分点潮
分点潮与回归潮
• 当月球在赤道附近，发生潮汐的两次高或低潮的潮高约相 等，此时的潮汐称为分点潮 见图 • 当月球在最大赤纬附近时，所产生的日潮不等为最大，此 时的潮汐称为回归潮 见图
半日潮龄、日潮龄、视差潮龄 • 半日潮龄--从朔望至发生大潮的时间间隔； • 日潮龄-----从月球最大赤纬至发生回归潮的时间间隔； • 视差潮龄---由近地点到发生最大潮差的时间间隔；
返回
第二章 潮汐静力学
1.天文基础知识
天球、大圆天极（南、北）、天顶(底）、子午圈、时圈、天赤道 黄道、白道、春分点、秋分点、夏至点、冬至点 北天极 PN 升交点、降交点 X 时圈、时角
O r


南天极PS
继续
返回
天体坐标与时间系统
时间系统分为恒星时系统和太阳时系统
见上图
月球、太阳的运动周期
恒星月 恒星年 朔望月 回归年 回归月 近点年 交点月 近点月
继续
2 不等现象
• 认真观看数天的潮汐记录曲线，则可以 看出每一天的潮差是不等的，而且是逐 日改变的。较明显的现象是两相临的高 潮或低潮的高度并不相等，此现象称不 等现象，原因是地球与太阳、月球的相 对位置的变化和月球赤纬的变化。 特例：大（小）潮、潮龄、分点潮、回 归潮、年不等
继续
3 验潮站
• 验潮站按观测时间长短分类： 长期验潮站（》=2年） 短期验潮站（约30天） 临时验潮站（至少与长期验潮站同步3天） 海上定点站（3次大潮24小时观测） • 步设原则 能够控制测区的潮汐变化（特别注意：潮汐
《海洋潮汐学》
制作：肖付民
海测教研室
2000.9.1
结束 开始
目录






绪论 第一章 潮汐和潮流现象及其观测 第二章 潮汐静力学 第三章 分潮 第四章 潮汐动力学理论基础 第五章 潮汐分析 第六章 潮汐非调和常数 第七章 潮汐预报 第八章 潮流分析 第九章 平均海面 第十章 深度基准面 第十一章 验潮站有效范围 第十二章 水位改正
• 周期 T = 1/q
继续
返回
合成分潮
• 频率相同的两个分潮合成为一个分潮 如：[K1]分潮
浅海分潮
• 当大洋中的潮波传至浅水海区时，受浅海自然 地理条件(海区形状、海水深度、海底摩擦） 的影响作用，波速从C=（gh）1/2---->--------C=[g(R+h)]1/2)，其波形发生变形，从而产生 许多附加谐和波，这些谐和波称为浅海分潮. 如: M4、MS4、MN4