潮汐及其类型
第三节海水的运动
世界洋流分布特点与中国近海表层海流
洋流分布有以下特点：
⑴ 以南北回归线的副热带高压 为中心形成的反气旋型大洋环 流。
⑵ 以北半球中高纬海上低压区 为中心形成的气旋型大洋环流。
⑶ 南半球中高纬度为西风漂流。
⑷ 在南极大陆形成绕极环流。
⑸ 在北印度洋形成季风环流。 冬季北印度洋盛行东北季风， 形成反时针方向的东北季风漂 流；夏季，北印度洋盛行西南 季风，形成顺时针方向的西南 季风漂流。影响中国的洋流有 黑潮及季风漂流等。
第四节 海平面变化
一、70000年来的海平面变化 二、近百年的海平面变化 三、21世纪海平面上升预测
四、海面升降与水的三相转化
波浪、潮汐等海水的运动形式，固然能使海面发生周期性的变化， 甚至像海啸能使海面在短时间内发生剧烈变化，但这种变化毕竟是短暂 的，过后又会很快恢复原状。从长期看，海面升降则与水的三相转换有 着密切的关系。在地球水圈的水循环中，冰川积累与消融起着重要的作 用。冰盖消融量的增减，将直接影响海平面的升降。一般说，地球上气 候较冷的时候，冰川的规模就大，大量的水体从海洋转移到冰川上储存 起来，导致海面降低。气候转暖时，冰川退缩，大量的冰川融水，又通 过河流注入大海，导致海平面上升。因此，海面升降成了反映气候变化
• 月、日、地三个天体中心大致位于同一直线上时，所涨的潮为大潮，
当月、日、地三个天体位置成直角时，所涨的潮为小潮。
• 月球位于近地点时，所涨的潮大，月球位于远地点时，所涨的潮小。
引潮力及潮汐成因
潮汐是由月球和太阳的引潮力所产生的，由于它们产生潮汐的过程相似 ，现只讨论月球的引潮力。
倘若只考虑月球的作用时，可把地球和月球视为一个引力系统，它们相 互吸引着。为了保持系统内的平衡，即为了使地月中心的平均距离不变，作 用于地球上的力的矢量和必须分别为零。就地球而言，作用于地球上的力有 两个：其一是月球的引力，大小与地月二球质量的乘积成正比，与它们的距 离的平方成反比，方向指向月心。该力在地球上各点的大小和方向都是不同 的。其二为地月运动所产生的惯性离心力。为理解这个力，首先就应了解地 月的相互运动过程。一般认为，地球是绕太阳运动的，而月球则作为地球的 卫星绕地球旋转，其实，按椭园轨道绕太阳运动的并非地球的中心，而是地 球——月球中心，即地——月公共质心，月球绕公共质心运动既有公转又有 自转，周期均为一个月，而地球绕公共质心的运动则是一种平移运动。在这 种状况下，地球各点所产生惯性离心力的大小均相等，方向亦相同，并与月 球对地心引力的方向相反。由于地球的质量为月球质量的81.5倍；故公共质 心位于地球内部0.73R的地方(R为地球半径)。
潮汐的分类
潮汐的分类
潮汐是海洋中周期性上升和下降的水位。
潮汐按照不同的特征和形成机制可以分为多种类型。
一、日潮和半日潮
日潮指一个周期为24小时的潮汐，也叫昼潮或日夜潮；半日潮指一个周期为12小时的潮汐，也叫半昼潮或夜昼潮。
这两种潮汐是最常见的潮汐类型，其周期和振幅受到月球和太阳引力的共同作用。
二、季节性潮汐
季节性潮汐是指在特定季节出现的潮汐，其周期和振幅随着季节的变化而变化，如夏季的潮汐和冬季的潮汐就有不同的特点。
三、混合潮汐
混合潮汐是指其周期既有12小时又有24小时的潮汐，并且在一个月的周期内存在着多次反复出现的现象。
混合潮汐通常在海洋边缘地带或者狭长、弯曲的浅海区域中出现。
四、回归潮汐
回归潮汐是指其周期大于24小时的潮汐，通常是由大面积陆地的土地位置和海洋形成的特殊现象。
回归潮汐的周期通常在7天到14天之间。
以上是潮汐的分类，每种潮汐类型都有着其独特的特征和形成机制，对于海洋生态系统、交通运输和渔业等方面都有着重要的影响。
潮汐和潮流
潮汐类型与潮汐术语
二、潮汐术语 平均海面（ 平均海面（MSL：Mean sea level）：根据长期潮汐观测记录算得的某一时期 ： ） 的海面平均高度。 的海面平均高度。 潮高基准面（ 潮高基准面（T.D：Tidal datum）：观测和预报潮高的起算面，从平均海面 ： ） 观测和预报潮高的起算面， 向下度量。潮高基准面一般与海图深度基准面（ 向下度量。潮高基准面一般与海图深度基准面（C.D）一致。因此，实际水深 ）一致。因此， 等于当时潮高加上海图水深。如两者不一致，求实际水深时， 等于当时潮高加上海图水深。如两者不一致，求实际水深时，应对两者的差 值进行修正。 值进行修正。 大潮升（ ）：从潮高基准面到平均大潮高潮面的高 大潮升（S.R.：Spring Rise）：从潮高基准面到平均大潮高潮面的高。 ： ）：从潮高基准面到平均大潮高潮面的高。 小潮升（ ）：从潮高基准面到平均小潮高潮面的高度 小潮升（N.R.：Neap Rise）：从潮高基准面到平均小潮高潮面的高度。 ： ）：从潮高基准面到平均小潮高潮面的高度。 平均高潮间隙（ ）：半个月或半个月的整 平均高潮间隙（MHWI：Mean High Water Interval）：半个月或半个月的整 ： ）： 数倍的高潮间隙的平均值。 数倍的高潮间隙的平均值。
结论：月球引潮力是产生潮汐的主要原因。 结论：月球引潮力是产生潮汐的主要原因。
第二节：潮汐不等
一、潮汐的周日不等 由于月赤纬不为零引起。 由于月赤纬不为零引起。即：在一个 太阴日中， 太阴日中，两 个高潮和两个低潮有明显的 差异； 差异；涨落潮的时间间隔也不相等称为潮 汐的周日不等。 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 ），而两次低潮中较高的一次叫高 （LHW），而两次低潮中较高的一次叫高 低潮（ ），较低的一次叫低低潮 低潮（HLW），较低的一次叫低低潮 ）。月亮的赤纬为零时称为分点潮 月亮的赤纬为零时称为分点潮。 （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， 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。 且与测者的地理纬度有关。当测者纬度很 月亮赤纬又较大时， 高，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、 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， 日潮现象。 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。 最为显著。月赤纬最大时的潮汐称为回归潮。 回归潮
潮汐的成因
第三节潮汐一、潮汐及其类型詹傅钧、张翔、王景清、郑瑜海水为什么会涨落？记忆中，大海广阔无边。
海水涨落，周而复始。
去过海边的孩纸们都会注意到，下午时分去看海，海水离海岸还有点远，到了落日时分，海水离海岸越来越近。
潮汐现象在海边，每天都可以看到海水的涨退。
这种涨退具有非常明显的规律，有的地方一天涨退一次，有的地方一天涨退两次。
潮汐的定义海水由于月亮和太阳的引力作用而产生的周期性涨退现象，白天称潮，夜晚称汐，总称“潮汐”。
它包括海面周期性垂直涨退和海水周期性水平流动，习惯上前者称潮汐，后者称潮流。
⏹潮汐要素：描述潮汐运动的术语。
⏹高潮：在潮汐涨落的每一周期内，当水位上涨到最高位置时，叫做高潮或满潮。
⏹低潮：在潮汐涨落的每一周期内，当水位下降到最低位置时，叫做低潮或干潮。
⏹平潮和停潮：当潮汐达到高潮或低潮时，海面在一段时间内既不上升也不下降。
⏹高潮时：平潮的中间时刻。
⏹低潮时：停潮的中间时刻。
⏹潮差：相邻的高潮与低潮的水位差。
⏹月潮间隙：由月球的上中天时刻到其后的第一个高潮时和低潮时，分别叫高潮间隙和低潮间隙，合称月潮间隙。
潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周期来说，可以分为4种类型：1、半日潮：在一个太阳日内，两次潮汐，且相邻的高潮或低潮的潮高几乎相等，涨落潮时也几乎相等。
2、全日潮：半个月内有连续7天以上在一个太阳日内，只有一次潮汐。
3、不正规半日潮：在一个太阳日内，有两次潮汐，但潮差不等，涨落潮时也不等。
4、不正规全日潮：在半个月内，较多天数为不规则半日潮，有时一天发生一次潮汐，但不超过7天。
二、潮汐的成因问题: 1、问：对同一个地点而言，每天涨潮、退潮之间的潮差皆相同嗎？为什麼？答：（1）不同。
（2）因月球绕地公转。
（3）而且有『大潮』与『小潮』之分。
2、你是否觉得奇怪，既然都受到月球引力，为何C处的海水沒有往地表靠近，反而远离地表？答：①A所受的月球引力比B(地球中心)大，潮水自然吸引向月球，形成涨潮；②C所受的月球引力比B小，水位也会涨起。
潮汐的类型
一、潮汐的类型潮汐现象非常复杂。
仅以海水涨落的高低来说，各地就很不一样。
有的地方潮水几乎察觉不出，有的地方却高达几米。
在我国台湾省基隆，涨潮时和落潮时的海面只差0.5米，而杭州湾的潮差竟达8.93米。
在一个潮汐周期（约24小时50分钟，天文学上称一个太阴日，即月球连续两次经过上中天所需的时间）里，各地潮水涨落的次数、时刻、持续时间也均不相同。
潮汐现象尽管很复杂，但大致说来不外三种基本类型。
半日潮型：一个太阴日内出现两次高潮和两次低潮，前一次高潮和低潮的潮差与后一次高潮和低潮的潮差大致相同，涨潮过程和落潮过程的时间也几乎相等（6小时12.5分）。
我国渤海、东海、黄海的多数地点为半日潮型，如大沽、青岛、厦门等。
全日潮型：一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮。
如南海汕头、渤海秦皇岛等。
南海的北部湾是世界上典型的全日潮海区。
混合潮型：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮和低潮的潮差相差较大，涨潮过程和落潮过程的时间也不等；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。
我国南海多数地点属混合潮型。
如榆林港，十五天出现全日潮，其余日子为不规则的半日潮，潮差较大。
从各地的潮汐观测曲线可以看出，无论是涨、落潮时，还是潮高、潮差都呈现出周期性的变化，根据潮汐涨落的周期和潮差的情况，可以把潮汐大体分为如下的4种类型：正规半日潮：在一个太阴日(约24时50分)内，有两次高潮和两次低潮，从高潮到低潮和从低潮到高潮的潮差几乎相等，这类潮汐就叫做正规半日潮。
不正规半日潮：在一个朔望月中的大多数日子里，每个太阴日内一般可有两次高潮和两次低潮；但有少数日子(当月赤纬较大的时候)，第二次高潮很小，半日潮特征就不显著，这类潮汐就叫做不正规半日潮。
正规日潮：在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮，像这样的一种潮汐就叫正规日潮，或称正规全日潮。
不正规日潮：这类潮汐在一个朔望月中的大多数日子里具有日潮型的特征，但有少数日子(当月赤纬接近零的时候)则具有半日潮的特征。
潮汐的分类
潮汐的分类
潮汐是指海水在固定时间内上涨和下落的现象，是由于地球和月球以及太阳的引力作用下产生的。
根据潮汐的周期和幅度大小，我们可以将潮汐分为以下几种类型：
1. 大潮：大潮是指潮汐周期中，潮汐幅度最大的潮汐。
一般每月有两次大潮，分别出现在月初和月中旬。
2. 小潮：小潮是指潮汐周期中，潮汐幅度最小的潮汐。
一般每月有两次小潮，分别出现在月中旬和月末。
3. 中潮：中潮是指潮汐幅度介于大潮和小潮之间的潮汐。
一般每月有两次中潮，分别出现在大潮和小潮之间。
4. 异常潮：异常潮是指由于天气、气压变化等原因而产生的潮汐。
在海洋中，异常潮往往伴随着风暴、风浪等天气灾害。
以上是潮汐的分类，不同的潮汐对于海洋生态、渔业、航海等都有一定的影响，因此对于海洋科学的研究和应用都具有重要意义。
- 1 -。
海洋水文
主讲：
主要内容
1、海洋工程水文概述 2、潮汐理论 3、工程潮汐统计计算 4、波浪理论 5、工程波要素及波浪力设计
海洋水文学概述
海洋水文学（marine hydrology），又称物理海 洋学。是海洋学的一个重要分支。 海洋水文学研究的对象： 主要研究海水的物理性质和海水各种运动的发生、 发展规律。 包括海水温度、盐度、海流、潮汐、海浪、透明 度、水色、海发光、海冰以及海洋—大气相互作用 等。
3 潮汐的变化
（二）地形对潮汐的影响
海水的自然周期与海区形态和深度有密切关系。某一 海区自然周期与引潮力周期相一致时，便产生“共振”现 象。潮汐涨落特别明显，潮差增大。 世界上一些喇叭形河口区，由于受地形的影响，常出 现涌潮或暴涨潮。 如杭州湾、芬迪湾等 （三）气候对潮汐的影响 如台风、洪水、结冰等
1
波浪概述
微振幅波理论基本假设：
1）理想不可压缩流体，重力不能略去； 2）运动是无旋的，具有速度势φ满足Laplace方程：
2 2 0 x 2 z 2
(h z , x )
3）波浪是微振幅波，即H<<L； 4）海底边界条件：
vz 0 z
2 潮汐及其类型
（二）潮汐的类型
1 半日潮 在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和两次 低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨落潮时 也几乎相等，这样的潮汐称为半日潮。 2 全日潮 半个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一 次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。 北部湾是世界上最典型的全日潮海区之一。 3 不正规半日潮 在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差 不等，涨潮时和落潮时也不等。
ｚ＝-ｈ
14-潮汐
C
D
• 在B点，因距离月球最远，引力最小，离心力大于引 力，两力合成的结果也使海水上涨，但涨潮方向与月 球引力方向相反，故称为对潮；
• 在C、D两点，引力和离心力合成的结果，将产生落潮。
引起海水运动的主要原因是水平引潮力，垂直 引潮力仅减轻海水的重量; 月球引潮力是太阳引潮力的2.17倍，一般忽略太 阳引潮力； 引潮力的大小与天体的质量成正比，与地球和 天体间距离的三次方成反比； 地球表面给点所受引潮力大小不同，但对于同 一天体来说，在上中天或下中天时刻潮汐现象 有近似对称性。
•
地球各点的海面，在一个太阴日内，将发 生两次高潮和两次低潮： ① 两次高潮的时间间隔为12时25分； ② 涨、落潮时间各为6小时12.5分； ③ 潮差相等。 • 潮汐高度有从赤道向两极递减的趋势，并 以赤道相对称，因此称为赤道潮或分点潮。
2）日周期潮
A
A2
• 当月球赤纬不等于零时，地球上各点的潮汐类型和 潮差显著不同：
2.潮汐的月变
有两种：半月周期潮、月周期潮 1）半月周期潮 ：由月、日、地三者所处位臵 不同而产生的。 当朔、望日（农历初一、十五）时，月、 日、地三个天体中心大致位于同一直线上， 由于月球和太阳的引潮力迭加，它们所合成 的引潮力在一个月内最大； 潮汐现象特别显著，高潮特高，低潮最 低，潮差最大，故称为大潮或朔望潮。
四、潮汐的运用
• 潮汐能：潮汐能发电站，我国的浙江，福建潮 汐能蕴藏量大； • 潮汐的军事利用：
五、潮流
• 潮流是海水在天体引潮力作用下所形成的周期性水平 运动，它和潮汐现象是同时产生的。 • 凡有潮汐的海区，就必有相应的潮流，而且他们的周 期相同。 • 随着涨潮而产生的潮流，称涨潮流；随着落潮而产生 的潮流，称落潮流； • 当高潮或低潮时，各有一段时间潮流速度非常缓慢， 接近于停止状态，称为憩流。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、潮汐及其类型
1.潮汐现象
在海边，人们可以看到，有时海水面上涨，淹没大片的海滩；有时海水面下降，被海水淹没有海滩又露出海面。
一天之内，海水一般涨落各两次。
在我国古代，人们把白天发生的海水涨落现象称为潮，夜晚发生的海水涨落现象称为汐，合称为潮汐。
因此，所谓潮汐，就是海水面有规律的周期性涨落现象。
实质上，潮汐现象反映了海洋水体的周期性运动。
这种海洋水体运动是全球性的。
在水平方向上，表现为海水周期性的流动，称为潮流；在垂直方向上，表现为海洋水面的周期性升降。
潮流方向指向海岸，海水面升高的过程，叫做涨潮；潮流背向海岸，海水面下降的过程，叫做落潮。
海水面在垂直方向升降过程中的水位，叫做潮位。
在每次涨潮中，海面上升到最高潮位时，叫做高潮；在每次落潮中，海面上降到最低潮位时，叫做低潮。
从一次高潮（或低潮），到相邻的下一次高潮（或低潮）所经历的时间，称为潮汐的周期。
从涨潮（或落潮）转变为落潮（或涨潮），需要一段时间，即涨潮涨到最高水位（或落潮落到最低水位）时，潮位持续一个短暂的时间，海水面不升也不降，水位保持相对稳定。
高潮时，潮位持续一段时间不变的现象，称做平潮；低潮时，潮位持续一段时间不变的现象，称做停潮。
平潮的潮位高度（即高潮时的潮位高度），叫做高潮高；停潮的潮位高度（即低潮时潮位高度），叫做低潮高。
低潮高和高潮高之间的海面水位平均差值，叫做潮差。
2.潮汐类型
潮汐是全球规模的海洋水体周期性运动。
对于一个具体地点来说，一般表现为海水每天两次涨潮、两次落潮。
每次高潮出现在月球到达中天位置以后。
相邻两个高潮（或低潮）之间的时间，平均为12小时25分，相当于半个太阴日的长度。
所以，一个太阴日内涨潮和落潮一般各发生两次。
每天的高潮高（或低潮高）并不都是一样的，而是逐日发生变化，表现出明显的规律性和周期性。
一般来说，最大的高潮高和最小的低潮高，都发生在新月和满月这两种月相出现后不久。
也就是说，在一个朔望月内，海水涨落幅度最大（即潮差最大）的时间，总是出现在朔日和望日后不久，而海水涨落幅度最小（即潮差最小）则总是在上弦和下弦月出现后不久发生。
总之，潮差的变化同月相的变化，存在着明显的对应关系。
太阴日是以月球圆面中心为参照的地球自转周期，它是地球自转、同时又绕日公转的反映；朔、望和月相变化，体现着月球、地球和太阳三者相对位置的变化，是月球绕地球公转、又同地球一起绕太阳公转所造成的一种结果。
因此，可以从涨潮、落潮以及潮差的周期性变化特点看出，潮汐的发生和变化，一定同地球自转以及月球、地球和太阳的绕转运动，存在某种内在联系。
事实上，在月球、地球和太阳的绕转运动过程中，月球和太阳对于地球的作用，正是地球上潮汐现象发生和变化的根本原因。
其中，月球则扮演着最重要的角色。
所以，地球上的潮汐现象才明显地反映与月球相关的各种规律性和周期性特点。
然而，影响地球上潮汐的因素不光是月球和太阳的作用，地理纬度、气象、洋流、海洋地形、海水深度以及海水本身的特性，对潮汐变化特点也有不同程度的影响。
如果说月球和太阳的作用是影响各地潮汐变化的共同因素，那么，地球纬度、气象、洋流、海洋地形等，则是影响各地潮汐变化特点的个性因素。
二者综合作用的结果，使各地发生的潮汐现象，表现出不同的特点。
所以，虽然月球作用对地球上潮汐的发生和变化具有最重要的意义，然而，并非各地的潮汐变化都一定能完全反映月球的运行规律。
一个太阴日为24小时50分。
这是与潮汐变化有密切关系的一个基本时间数据。
根据一个太阴日内海水的涨落情况，可将潮汐分为半日潮、全日潮和混合潮三种类型。
在一个太阴日里出现两次高潮和两次低潮（即周期平均为12小时25分）的潮汐，叫做半日潮。
有的地区，在一个太阴日内海面的升、降过程各发生一次，即周期为24小时50分。
这样的潮汐叫做全日潮。
也有的地区，一个太阴日内海面升、降过程各有两次与各有一次混杂出现。
这类潮汐叫做混合潮。