海洋潮汐与水位控制：零点漂移探测与修正

自容式压力验潮仪是海上布设站的常用验潮设备，验潮仪加装于配重底座上，放置于水下。在海流、海水冲刷等影响下，底座可能发生移动、倾斜或沉降等。这对于潮位观测而言，意味着验潮的水位零点在垂直位置上发生了变动，称为零点漂移。

对于岸边布设的验潮仪，可设置水尺，定期同步观测水位，通过对比水尺与验潮仪的同步水位来确定验潮仪的零点漂移以及修正量。对于离岸海上布设的验潮仪，需结合邻近站的同步水位，利用日平均海面变化与余水位变化的空间相关性，通过对比各站日平均海面与余水位的同步变化曲线，检测水位零点变动情况。以烟台海域的某次验潮为例，八角站为设置的短期验潮站，烟台西港站和芝罘岛站为其两侧邻近的长期验潮站，相距八角站分别约为5.5km和30km。八角站的零点漂移探测与修正的步骤如下:

(1)以两个长期站为基准站，由同步改正法等方法传递确定八角站的长期平均海面。

(2)统计三个站同步期间的日平均海面，并转换为各站的平均海面日距平。同步期的平均海面日距平同步变化曲线如图5.3所示，单位为厘米。

图5.3　三站的平均海面日距平同步变化曲线

由图5.3可看出，烟台西港站与芝罘岛站的平均海面日距平变化基本一致，反映了两站的水位零点十分稳定以及区域内平均海面日距平变化具有很强的一致性。八角站的日距平变化趋势与两长期站基本一致，但其变化曲线约从8月2日开始与长期站的变化曲线分离，说明八角站的水位零点出现了漂移，而且由图5.3可看出漂移量是在随时间变化的。

(3)计算三站的余水位，由余水位同步变化曲线可进一步明确水位零点变动发生的时刻。以图5.3中判断出的水位零点出现漂移的8月2日为例，1日与2日的余水位同步变化曲线如图5.4所示，单位为厘米。(www.xing528.com)

图5.4　三站的余水位同步变化曲线

由图5.4可看出，八角站的水位零点从1日的22时开始出现漂移。类似地，对图5.3中日距平变化的各节点，由余水位同步变化曲线精确确定对应时刻，两者相结合确定该时刻的修正量。

(4)由各时间节点处(可按需增加节点)的修正量，内插出所有观测时刻处的零点漂移修正量，并实施修正。

(5)重新传递确定八角站的长期平均海面以及计算余水位，检查修正的正确性。图5.5为八角站零点漂移修正后的平均海面日距平变化曲线，单位为厘米。

图5.5　三站的平均海面日距平同步变化曲线

对照图5.5与图5.3可看出，八角站零点漂移修正后的平均海面日距平与邻近两个长期验潮站保持基本一致，可认为已正确可靠地实施了零点漂移探测与修正。