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海洋潮汐:不规则半日潮解析

更新时间:2025-01-16 工作计划 版权反馈
【摘要】:对于不规则半日潮类型,M2分潮振幅相对于K1分潮与O1分潮不绝对占优,共同决定了潮汐变化的主要特征。

对于不规则半日潮类型,M2分潮振幅相对于K1分潮与O1分潮不绝对占优,共同决定了潮汐变化的主要特征。

6.2.3.1 日潮不等计算原理

在半日潮族中,M2是占优的主分潮,将半日潮族的潮位贡献集中于M2分潮。但在日潮族中,K1与O1的振幅差异不大,都是主分潮,因此将日潮族的潮位贡献分为K1分潮群和O1分潮群,再考虑两者的相位关系,组合成日潮族的潮位贡献。设半日潮族各分潮综合影响下的平均振幅为A,而日潮族的平均振幅为B。A与B将按潮汐平均状况、回归潮与分点潮等分别按公式计算,参见后续小节。

引入中间量β

设日潮与半日潮的平均振幅之比为C,即

在半日潮发生极值时,日潮与半日潮的位相差设为ci,对应于四个极值的量值表达为

设半日潮发生极值的位相与潮位发生极值的半日潮位相之差为εi,对应于四个极值的量值表达为

设潮高极值与半日潮的振幅之比为mi,对应于四个极值的量值表达为

四个极值的平均潮面为

上式中,i=0,2时,对应于高潮,据量值大小区分为平均高高潮面与平均低高潮面;而i=1,3时,对应于低潮,据量值大小区分为平均高低潮面与平均低低潮面。

四个极值对应的平均间隙为

上式中,i=0,2时,对应于高潮,而i=1,3时,对应于低潮。潮面的判断需引入对月上中天或月下中天的判断,主要依据β值,将式(6.17)计算的β转化至0°≤β<360°,判断方法为:

1.高潮

(1)β<90°或β≥270°

(2)90°≤β<270°

2.低潮

(1)0°≤β<180°(www.xing528.com)

(2)180°<β<360°

上述日潮不等计算原理适用于日潮与半日潮的平均振幅之比C≤4.0的情况。其中,当2.0<C≤4.0时,在一个基本周期内多数只有两个极值,即使在少数情况下出现四个极值,高潮不等与低潮不等都不大。

6.2.3.2 潮汐平均状况、大潮、小潮

潮汐平均状况下的平均高潮面、平均低潮面、平均潮差与平均半潮面,以及大潮与小潮状况下的相关参数,计算公式与前述规则半日潮类型一致。

求取平均高高潮面、平均低高潮面、平均高低潮面与平均低低潮面等的关键是计算半日潮族与日潮族的平均振幅,为便于区分,分别设为A0与B0。其中,A0由下式计算

而B0按由K1分潮群和O1分潮群的平均振幅计算,分别设为BK1与BO1,并由下式计算

引入中间辅助量

日潮族的平均振幅B0由下式计算

将A0与B0代替日潮不等计算原理中的A与B,按式(6.17)至式(6.22)计算平均高高潮面MHHW、平均低高潮面MLHW、平均高低潮面MHLW与平均低低潮面MLLW,进而计算平均大的潮差Gt、平均小的潮差S1、平均高潮不等MHWQ与平均低潮不等MLWQ:

6.2.3.3 回归潮、分点潮

在K1与O1相位一致时,日潮不等现象最明显,对应于回归潮期间的特征值。回归潮期间半日潮族与日潮族的平均振幅分别设为ATc与BTc,按下式计算:

式中,BK1与BO1分别为K1分潮群和O1分潮群的平均振幅,由式(6.29)计算。

以ATc与BTc代替日潮不等计算原理中的A与B,按式(6.17)至式(6.22)计算回归潮平均高高潮面TcMHHW、回归潮平均低高潮面TcMLHW、回归潮平均高低潮面TcMHLW与回归潮平均低低潮面TcMLLW。进而计算回归潮平均大的潮差Gc、回归潮平均小的潮差Sc、回归潮平均潮差Mc、回归潮平均高潮不等TcMHWQ与回归潮平均低潮不等TcMLWQ:

在K1与O1的相位相差180°时,日潮不等现象最不明显,对应于分点潮期间的特征值。分点潮期间半日潮族与日潮族的平均振幅分别设为Ae与Be,按下式计算:

以Ae与Be代替日潮不等计算原理中的A与B,按式(6.17)至式(6.22)计算分点潮期间的平均高高潮面、平均低高潮面、平均高低潮面与平均低低潮面。一般分点潮期间的高潮不等与低潮不等都不大,可分别取平均高高潮面与平均低高潮面、平均高低潮面与平均低低潮面的平均值为分点潮平均高潮面EqMHW、分点潮平均低潮面EqMLW。进而计算分点潮平均潮差Me:

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