潮汐预报

天文潮预报和气象潮预报

潮汐预报包括天文潮预报和气象潮预报。

术语简介

潮汐预报对一定海区在未来一定时间内的潮汐涨落情况进行的推算和预报。

预报内容包括逐日的高潮和低潮高度及出现时刻。根据拟预报海区的实测潮汐资料进行潮汐调和分析，求得各个分潮的调和常数，用以推算将来一定时间内的各个分潮的变化情况，再将各分潮叠加，即求得将来一定时间内的潮位变化，据此就可以进行潮汐预报。

按照预报精度要求的不同，可以采用短至一个月，长至一年以上的潮汐连续观测资料求取调和常数，对分潮的类型和数目也可以由仅选用几个主要分潮到选用几十个甚至上百个分潮。

为了反映预报海区的具体地形和气象对潮汐的影响，在潮高预报模式中，除了天文潮以外，还应增加一些反映气象因素季节变化的气象潮和浅水效应的浅水分潮。此外，为了提高潮汐预报的精度，对一些非周期性的水位变化，如风暴潮引起的增减水现象，则要结合短期的突变气象因素进行风暴潮预报。

潮汐预报方法有调和分析(参见潮汐调和分析)、准调和分析和感应法等。

方法分类

潮汐现象对人类从事海上生产和军事活动有着极大的影响，因而早就引起人们的重视。我国古代劳动人民和学者对于这一现象有着比较深刻的认识并掌握了它的变化的基本规律，从而提出了各种预报方法。随着生产和科学的发展，人们对潮汐预报准确度的要求愈来愈高，同时对潮汐现象的认识也逐步深化，因而预报方法也更趋完善。

到目前为止，潮汐的预报方法大致可分为三种类型：非调和法、调和法和感应法。

非调和法

非调和法原先是一种将预报地点的高、低潮的时间和高度同月亮及太阳运动的一些主要要素联系起来的经验统计方法，而标志这两者关系的常数就叫做非调和常数。非调和常数通常用经验统计的方法得出，但在调和方法出现之后，也可以用调和常数来计算。

由于历法主要是根据太阳和月亮相对于地球的运动而确定的，因此非调和法也可以将潮汐状况同日历直接联系起来。

非调和法预报潮汐在我国有长久的厉史。据记载，大约在一千二百年前，唐朝的窦叔蒙就指出月相与潮时之间具有基本上是线性的关系。从古双来，民间应用农历日期推算潮汐是相当普遍的，某些地区记载的潮候图实际上就是一种用非调和法预报的潮汐表，现在在各地劳动人民中间还流传着各种预测潮汐的谚语，所采用的方法也可划归非调和法范畴。

在西方较早的比较完善的方法是1831年英国陆波克(Lubbok ) 提出的。他不但考虑了月令，而且还考虑了月亮赤纬、视差和全日不等的影响，但他的方法仍然是比较简单和粗糙的。苏联杜瓦宁进一步研究了月亮赤纬、太阳赤纬与月中天时刻之间的关系，用非调和法编制了永久潮汐表。

我国广泛使用非调和法预报潮汐是与使用农历的习惯分不开的。这种历法是既根据太阳也根据月亮的运动而制定的，用这种历法推算潮汐显得特别方便。

调和法

调和法是目前潮汐分析和预报中采用的一个基本的主要的方法。

目前世界各国出版的潮汐表和潮流表差不多都是采用调和法推算的。

调和分析方法是将月球绕地球、地球绕太阳的椭圆运动，以及天体间的摄动运动，采用级数分解的方法，分解成一组止余弦无穷级数。

根据预报精度要求，确定选取主要级数项，再根据具体港口的潮汐实测数据，解算出各级数项的系数和初始角度，然后根据时间，即可预报后面某一时刻的潮高。

感应法

戚应法是1966年美国和英国海洋学家芒克( Munk ) 和卡特雷特( Cartwright ) 提出的。

这个方法在理论上比调和法更加严整，但其基本思想却颇为简单。

目前感应法还仅限于在理论分析研究中使用，实际潮汐预报中尚未见应用。一个原因是调和法沿用日久，已积累了大量分析结果，其预报效果又不比感应法差多少，很难改而采用感应法。另一个重要原因在于感应法还有一些不便之处。

浅水潮汐预报

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。

意义

潮汐是重要的海洋物理要素之一，潮汐预报是认识、开发和利用海洋资源的重要手段。潮汐预报工作对扫雷布雷、港口及航道管理、水运资源开发、救生打捞等方面具有重要的意义。

随着海洋事业的发展，世界各国家越来越重视应用潮汐信息。

我国海域辽阔，潮汐变化复杂，无论在军事还是经济建设领域，都需要具备详细、准确、方便灵活的潮汐保障体系，急需全新的预报方法及表现形式。湖汐现象对航海、海洋测绘和海上作战(岛屿登陆与反登陆、水雷战等)具有显著的影响，因此实现海域潮汐预报，具有重要的实用价值和军事意义。

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