潮汐发生装置

人们通过长期的实践、观察，发现海水有规律的涨落，而涨落的时间和高度又有着周期性的变化，由此人们把这种海水涨落的现象叫潮汐。而随着海水的涨落、水位的升降，出现了海水的水平流动，这种海水流动的现象叫潮流。海水有周期性涨落规律，如在每日里出现两次大潮和两次小潮。通过长期实践、观察、发现每日的高潮大多出现于月亮的上、下中天（即过当地子午线时1前后。低潮时间则在月出月落前后，并且每日的高（低）潮时间逐日后程约48分钟，即每天晚48分钟（0.8小时）。每月的两次大潮是农历初一、十五附近几天，两次小潮是在农历的初七、八和廿二、廿三附近几天。人们还发现，潮汐现象同月亮、太阳、地球的相对运动有密切的关系。地球在一定轨道上绕太阳运转，月亮又在一定轨道上绕地球运转，它们之间有一定的吸引力和离心力，这种力就是产生潮汐现象的基本因素。但实际潮汐涨落的主要成因却是月球对地球（表层）的吸引力，其次是太阳对地球的吸引力，太阳的作用较小，约为月球的2/5，因月球离地球较近，故此月球的作用较大。

据科学推测是：月球绕地球转，每一个月（29.5天多一点）转一圈，当月、日、地三者成一直线时，潮涨落的最大，这时是新月和望月（初一、十五）的时候，当日、月、地三者成直角三角形时潮涨落的最小，这是月上弦（初七、八）和下弦（廿二、廿三）的时候。但在实际上形成大潮和小潮的时间，并不正好是上述时间，因为地球形状很复杂，所以各地发生最大潮和最小潮的时间要比理论上拖后几天。如：山东半岛沿海每月的初三和十八潮的涨落最大，而初十和廿五前后潮的涨落又最小。由于地球本身的自转，使地球上某点与月球的相对位置随时发生变化，这种变化每天（太阳约24时48分）为一周期。每24时48分，发生两次高潮和两次低潮。由高潮到低潮约经过6时12分，由第一个高潮到第二个高潮约经过12时24分。

潮汐能（tide energy） 海水周期性涨落运动中所具有的能量。其水位差表现为势能，其潮流的速度表现为动能。这两种能量都可以利用，是一种可再生能源。由于在海水的各种运动中潮汐最守信，最具规律性，又涨落于岸边，也最早为人们所认识和利用，在各种海洋能的利用中，潮汐能的利用是最成熟的 。

我国沿海有许多重要浅水港口，如上海、广州等。这类港口由于航道较浅，对潮汐预报的准确度要求就比较高，而这些地区的潮汐预报误差一般较大。除了气象影响在这些地区表现得更激烈之外，从潮汐本身而言，主要是由于在浅水区域非线性效应不可忽视，潮波波形常常产生显著的畸变。

在潮汐预报中，由于浅水潮汐的复杂性，一般采用调和方法(例如杜德森( 1928 ) 提出的60个分潮。往往不能获得满意效果。为此，杜德森曾子1957 年提出了一个直接对高低潮进行浅水改正的方法。这个方法虽然使高低潮的预报准确度有了提高，但把它应用到逐时潮高预报上则有许多困难和不便之处。

近年来，通过谱分析，先确定比较重要的分潮， 后再进行调和分析和预报的方法， 在国外颇为流行。

但它存在着下面几个问题：

（1）浅水分潮的重要性往往是因地而异的。例如英国和美国曾分别对泰唔士河口及安科雷季的潮汐记录进行了谱分析， 业将调和分潮的个数分别增加到113 个和115 个。但是在这两个地方选出的浅水分潮差别很大。这样一来，在进行潮汐分析和预报时就必须在不同的港口采用不同的浅水分潮，这在实际工作中是一件相当麻烦的事情。

（2） 在浅水分潮中常常有这样的情况，即来源于不同源分潮的浅水分潮具有相同的或十分接近的周期。到目前为止，通常的处理方法是根据源分潮的重要性，确定其中一个为主的浅水分潮，然后在分析和预报时就只考虑这一个浅水分潮的存在。这自然会给计算带来误差。

（3）在浅水港口， 往往存在大量小振幅然而又是不可忽略的高频振动。它们的影响一般主要表现在潮时预报方面。由于它们的振幅校小，在调和分析时常常由于偶然因素的影响，使得这些分潮的迟角出现较大误差。

上述问题给调和方法的广泛使用带来一定的困难。

根据工作实践，如果把调和方法同非调和方法结合起来，常常可以取得较好的预报效果。例如从1966年开始， 我们曾采用一种简单相关法对我国十几个浅水港口的低潮时预报进行了改进，效果良好。