評論(0

潮汐調和分析

標籤: 暫無標籤

潮汐調和分析是指把任意地點的潮位變化按展開式的諧波項分解為許多分潮,並根據潮位觀測數據計算各分潮的振幅和相位的方法,又稱潮汐諧波分析,是潮汐分析和預報的一種經典方法。

1 潮汐調和分析 -潮汐調和分析

 

2 潮汐調和分析 -正文

  把任意地點的潮位變化按展開式的諧波項分解為許多分潮,並根據潮位觀測數據計算各分潮的振幅和相位的方法,又稱潮汐諧波分析,是潮汐分析和預報的一種經典方法。
  分潮  就天體引潮力所引起的潮汐(天文潮)而言,其潮高ξ可視為各種分潮的潮高之和。

潮汐調和分析

式中σj為圓頻率;t為時間;Vjt=0時的相位;K為公共因子;Cj為振幅因子;Фj為緯度因子。分潮振幅由KCjФj三部分所組成:①K等於0.268米,②Cj和分潮有關,③Фj決定於地理緯度φ。1883~1886年間,G.H.達爾文首先計算出主要分潮的上述各要素,給出其中一些重要分潮的名稱和符號。1921年,A.T.杜森給出更精確的結果,列出了Cj≥0.0001的分潮共 300多個。D.E.卡特賴特等人於70年代初期,利用最新天文數據重新計算的結果,列出了400多個分潮,其中主要分潮見表。

  海洋中的潮汐,主要包括這些周期不同的振動,其振幅和相位因地而異,對某一定的地點來說,潮高可寫成

潮汐調和分析

式中S0為平均海面高度;r為非天文因素產生的非周期性的水位變化;Hjgj分別是分潮的振幅和遲角,它們只和地點有關,稱為潮汐調和常數。在此表達式中,大多數的分潮是由引潮力所產生的。其餘的分潮,按其成因可分為兩類:①由太陽輻射的周期性變化引起的分潮,其中最主要的是太陽年分潮Sa,其圓頻率為0.04107°/小時,周期為 1年。②由淺水非線性效應引起的分潮,其圓頻率是天文分潮頻率的倍數、和數或差數,例如M4,Ms4,Msf的圓頻率分別是2σM2,σM2S2S2M2,這些分潮只對淺海潮汐起著比較重要的作用。
  調和分析  實際潮汐中所包含的分潮雖然數目很多,但實際上考慮的分潮通常只有幾十到一二百個。設考慮m個分潮,應計算的未知數是平均海面高度S0、各分潮的振幅Hi和遲角gi共2m+1個,所用的觀測資料一般是按一定的時間間隔(常用1小時)測定的潮位ξ(t1),ξ(t2),…,ξ(tw)。依照觀測序列的長度,大體上可將調和分析分為 3種類型:①短期,序列長度為一天至數天;②中期,半個月至數月;③長期,1年以上。
  調和分析中所採用的一般方法是設計一組數字濾波器F嫵,計算潮汐調和分析。這些濾波器的特徵是它們的譜具有狹窄的以σj為中心的峰部,以便把圓頻率為σj的分潮分離出來。然後求解一些聯立方程組,並把濾波不完全所造成的偏差消除。濾波器峰部的寬度,總是受觀測時間的長度所限制,如果觀測時間不夠長,頻率很接近的分潮就分離不開,這時必須在這些分潮的調和常數之間引入預先給定的關係,例如假設它們的遲角相等,振幅之比等於相應的天文分潮振幅之比,然後把分潮分離。
  參考書目
 陳宗鏞編著:《潮汐學》,科學出版社,北京,1980。
 W.H.Munk,D.E.Cartwright, tidal Spectroscopy and Prediction,PhilosophicalTransaction,Vol.A259,pp.533~581,1966.

 

3 潮汐調和分析 -配圖

 

4 潮汐調和分析 -相關連接

上一篇[屋島之戰]    下一篇 [遠日行星]

相關評論

同義詞:暫無同義詞