潮汐非调和常数的计算方法——Ⅰ.原理

潮汐非调和常数是一组用来描述港口潮汐特征的数据,应当从长期观测的高、低潮时间及高度中统计得出。然而在只有短期记录的情况下,由于潮汐存在着长周期的变化,直接统计得出的结果会出现相当大的误差。因此,在只有短期验潮的港口,人们常常利用潮汐的调和常数间接计算非调和常数;而调和常数则可利用短期记录求得,不会带来严重的误差。各国使用的潮汐非调和常数计算方法不尽相同。在我国,郑交振同志编著的《实用潮汐学》一书中全面地介绍了     

潮汐非调和常数的计算方法——Ⅱ.人工计算过程

在本文第Ⅰ部分,我们导出了日潮和半日潮平均振幅的计算式,其中包括半日潮振幅和位相的浅水校正。这些计算式经简化后已经只包含M_2,S_2,K_l,O_l,M_4,M_6这六个分潮的调和常数。第Ⅱ部分主要讨论利用日潮和半日潮平均振幅计算潮汐非调和常数的具体过     

潮汐调和常数的变化趋势研究

潮汐调和常数具有随时间变化的特性,以某一长期验潮站44年的观测数据为样本,研究分析了在短期、中期和长期观测时段下潮汐调和常数的变化规律,计算出各分潮调和常数的平均值、最大互差及中误差的变化量级。研究表明,较短时间的观测资料得出的各分潮调和常数存在着较大的变动误差,但随着观测时间的增长,其误差量级呈逐渐减小并且逐步稳定的变化趋势。建议采用调和常数计算理论最低潮面时,宜选定19年作为观测周期,以消除分潮调和常数的误差影响,满足高精度海洋测深基准面的稳定和统一。     

潮汐调和分析方法的探讨

为实现对不等时距潮汐资料的分析,基于Matlab内部函数功能,提出了一种调和分析方法。基于这种方法,分别对大连、北海两个站位1985年的全年等时间间距取样的资料和非等时间间距取样的资料进行了调和分析,结果显示,由等时间距资料和非等时间距资料计算的调和常数基本吻合。对大连、北海两个站位的全年资料进行多个不同时间间距取样分...     

长江口杭州湾潮汐特性的研究

本文通过对长江口及杭州湾全日、半日分潮同潮时线和等潮差线的绘制,以及对非调和常数的计算,简要地阐明了潮波传布的一些特征和有关的潮汐性质。     

高、低潮数据的调和分析

本文给出了由高、低潮数据计算潮汐调和常数和由最大流速及转流数据计算潮流调和常数的方法。文章还讨论了不同频率分潮间的混淆效应,指出本方法用于混合型和全日型潮汐可获得比半日型潮汐好的效果。对两个港口实测高、低潮数据分析表明,所得调和常数与由逐时潮高分析所得的数值一般较接近,但对长周期分潮较差。本方法所得调和常数用于预报高、低潮或最大流速和转流时可得到很好的结果。     

潮汐调和分析方法的探讨

为实现对不等时距潮汐资料的分析, 基于Matlab 内部函数功能, 提出了一种调和分析方法。基于这种方法, 分别对大连、北海两个站位1985 年的全年等时间间距取样的资料和非等时间间距取样的资料进行了调和分析, 结果显示, 由等时间距资料和非等时间距资料计算的调和常数基本吻合。对大连、北海两个站位的全年资料进行多个不同时间间距取样分析, 发现当分潮频率大于取样频率的二分之一时, 分潮发生频率混淆。若分潮周期明显大于样品长度, 该分潮的分析结果产生很大误差。最后得出结论为: 此调和分析方法, 适合对非等时间间距、非连续潮汐潮流资料进行调和分析, 并且能够获得与传统方法精度相当的结果。     

中国沿岸验潮站潮汐调和常数的精度评估

论证了验潮站潮汐调和常数的精度指标与精度评估方法,对中国沿岸有代表性的长期验潮站分别按年、月调和分析结果序列进行了调和常数的精度统计计算。结果表明,对于面向开阔海域的验潮站,由年观测资料分析的主要分潮振幅具有毫米级精度,月分析结果具有厘米级精度。而分布于黄海、东海沿岸和北部湾的验潮站,由年、月观测序列求得的调和常数均存在较大量级的趋势性或周期性变化成分。为海图深度基准面计算和潮汐模型精度评价的需要,对调和常数实施修正和规定参考历元是必要的。     

渤海M2分潮的伴随模式数值实验

根据渤海海域内M2潮汐调和常数的实测值,采用伴随方法来反演出开边界处的潮汐调和常数.为了取得较好的数值模拟结果,同时对给定的底摩擦系数进行了校正并对水深进行了微调.做了4个实验,并分别计算出调和常数的实测值与模拟值之差的绝对平均值:(1)只用19个验潮站的潮汐调和常数;振幅差为2.4cm,迟角差为5.0°.(2)只用37个观测点的高度计资料;振幅差为4.4cm,迟角差为5.7°.(3)同时利用19个验潮站的潮汐调和常数和37个观测点的高度计资料;振幅差为5.5cm,迟角差为8.5°.(4)同时利用19个验潮站的潮汐调和常数和14个观测点的高度计资料;振幅差为3.3cm,迟角差为5.6°.4个实验结果都较好地体现了渤海M₂潮波的特征.     

基于T/P和Jason-1/2卫星高度计海面高度数据获取南海同潮图的研究

随着卫星高度计资料的不断丰富,通过对卫星高度计所得潮汐调和常数进行插值或拟合得到潮汐同潮图成为可能。本文拟对T/P(TOPEX/POSEIDON)、Jason-1和Jason-2卫星高度计数据进行分析,得到南海区域星下观测点处四个主要分潮(M2、S2、K1和O1分潮)的调和常数,进而利用双调和样条插值方法对其进行插值,获取南海同潮图。首先,以1992～2016年T/P和Jason卫星高度计所得海面高度数据为基础,利用调和分析方法计算了南海星下观测点处M2、S2、K1和O1四个主要分潮的调和常数,并与40个验潮站数据进行了对比,最大矢量均差为4.99cm,说明分析所得调和常数与利用验潮站资料提取的调和常数的误差较小。进而采用双调和样条插值方法对星下点调和常数进行插值,得到了南海四个主要分潮的同潮图,所得结果与全球潮汐模型TPXO7.2模式结果的矢量均差分别为4.69、2.46、3.13和2.42 cm,与141个验潮站处观测结果的矢量均差分别为22.59、10.26、10.24和8.51 cm。此外,插值所得四个主要分潮的无潮点位置与前人研究结果相近。上述实验结果表明:利用双调和样条插值方法对卫星高度计所得调和常数进行插值能够获取较为准确的同潮图。     

潮汐测量与验潮技术的发展

潮汐是由各天体作用于地球上的引潮力所产生，不仅海洋中有潮汐，大气圈和地球固体部分也同样存在着潮汐。海道测量中的潮汐测量仅指海洋潮汐测量仅指海洋潮汐测量，潮汐测量的手段很多，主要包括采用水尺；浮子式、引压钟式、声学式、压力式验潮仪验潮。而GPS验潮及潮汐遥感测量等技术研究国内外正在开展。所有这些验潮技术各有自己的特点。     

一种自动挑选高、低潮的方法

在对验潮规范和以前验潮方法研究的基础上,总结出了更适合于计算机特点的自动挑选高、低潮的算法。经实验室和现场验证,该方法达到了预期效果。     

Java语言在实时观测潮位网络平台开发中的应用

为了客观、真实地反映潮汐的运行规律,要求运行在实时观测潮位网络平台上的结果必须是动态生成的。本文介绍了利用Java语言生成动态实时和预报潮位的网络平台的过程和采用的技术方法,列出了天津沿海实时潮位监测系统运行的实际效果。     

重现期高潮位在广西全日潮岸段警戒潮位核定等应用中的局限性分析

对广西沿海各验潮站重现期高潮位进行了计算,通过分析传统重现期高潮位计算方法发现该局限性主要为广西全日潮潮汐性质下天文潮与风暴增水叠加概率过低和广西沿海堤防标准普遍偏低所致。根据不同岸线类型,结合海堤实际防御能力、海洋灾害承灾体和风险区划,提出适用于广西的红色警戒潮位核定新方法,对其它全日潮岸段警戒潮位核定和防潮应急管理等提供新的思路。     

涨落潮历时时间不等显著海区的水位改正问题

在涨潮、落潮历时时间不等显著的特殊海区实施水深测量水位改正,不合理的计算潮时差将与实际产生明显差异。分析了涨落潮历时时间不等产生的原因,推导了涨落潮历时时间的近似计算公式,为保证水深测量成果质量,提出了在类似海区应逐日分别计算涨潮和落潮时段的潮时差以实施较合理水位改正。     

利用验潮站数据进行三种潮汐模型的精度分析

采用全球分布的565个验潮站水位资料对NAO.99b,CSR4.0和TPXO7.2三种潮汐模型进行精度评估。结果表明:在全球海洋范围内,NAO.99b模型精度最高;在黄海海域,TPXO7.2模型的精度最高;在东海和南海海域,则是NAO.99b模型最优;在深海海域,三种模型精度差异不大;在浅海海域,采用同化方法的潮汐模型比采用经验方法的潮汐模型更有优势。     

Investigation of saltwater intrusion and salinity stratification in winter of 2007/2008 in the Zhujiang River Estuary in China

Saltwater intrusion is a serious environmental problem in the Zhujiang River Estuary(ZRE),which threatens the water supply of fifteen million people.The hydrological observations as well as meteorological and tidal forcing in the winter of 2007/2008 were analyzed to examine the saltwater intrusion in the ZRE.The observational results suggest that the maximum vertical difference of salinity can reach 10 in the Humen Channel during neap tide,but is very small in the Hengmen Channel.The vertically averaged salinity from time series stations during spring tide is higher than that during neap tide.A three-dimensional finite difference model was developed based on the environmental fluid dynamic code(EFDC) to study the mechanism of saltwater intrusion and salinity stratification in the ZRE.By analyzing the salt transport and the temporal variation of saltwater intrusion,the authors found that the net salt transport due to the estuarine circulation during neap tide was more than that during spring tide.This caused salt to advance more into the estuary during neap tide.However,saltwater intrusion was stronger during spring tide than that during neap tide because the spring-neap variation in salt transport was small relative to the total length of the saltwater intrusion.The physical mechanism causing this saltwater intrusion was investigated by a series of sensitivity experiments,in order to examine saltwater intrusion in response to river discharge and winds.The freshwater source was a dominant influencing factor to the saltwater intrusion and controlled salinity structure,vertical stratification and length of the saltwater intrusion.The prevailing northeast monsoon during winter could increase the saltwater intrusion in the ZRE.Though the southwest wind was unfavorable to saltwater intrusion during spring tide,it could increase stratification and saltwater intrusion during neap tide.     

铜藻金潮对浒苔绿潮和几种赤潮原因种生长影响的模拟研究

通过室内模拟实验研究了金潮原因种铜藻(Sargassumhorneri)的腐烂液和培养液对绿潮原因种浒苔(Ulvaprolifera)微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮原因种——中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)、链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响。研究发现:低浓度铜藻腐烂液(10g/L)对浒苔微观繁殖体萌发和幼苗的生长以及五种赤潮微藻的生长影响效应不显著;中等浓度铜藻腐烂液(20g/L)对浒苔微观繁殖体萌发具有抑制作用,抑制率13.3%,而对浒苔幼苗有一定的促生作用,对米氏凯伦藻的生长抑制率在第12d能达到90.4%,对其他四种赤潮微藻的抑制作用并不显著;高浓度铜藻腐烂液(40g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为45.8%,对浒苔幼苗的生长具有抑制作用,对米氏凯伦藻具有致死效应,对东海原甲藻的抑制率在第12d为65.9%,对其他三种赤潮微藻的生长均有抑制作用,但并不显著,其中赤潮异弯藻受到的抑制作用最小。低浓度铜藻培养液(5g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为22.8%,对浒苔幼苗的生长表现出一定的促进作用,对米氏凯伦藻生长的抑制率在第12d能够达到40.5%,对其他四种赤潮微藻生长的抑制作用不显著;而高浓度铜藻培养液(10g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为29.6%,对浒苔幼苗生长的抑制率为22.2%,对米氏凯伦藻生长的抑制率在第12d为92.9%,对其他四种赤潮微藻生长均有一定的抑制作用,但不显著,且赤潮异弯藻受到抑制作用最小。可见,铜藻腐烂液和培养液均会对浒苔微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮微藻的生长造成影响,且影响程度与浓度相关,五种赤潮微藻生长受到的影响与藻种有关。以上结果表明,金潮原因种对绿潮和赤潮原因种的生长有一定的影响,金潮的暴发和衰亡过程也会对绿潮和赤潮的发生产生一定的影响。     

有害赤潮数值分析研究进展

根据国内外最新文献,详细介绍了有害赤潮数值分析的各种方法,包括多元统计分析和赤潮生态数学模型,综述了多种方法在分析撮有害赤潮发生主要诱因及判别赤潮发生与否中的应用,评述了最按展起来的赤潮生态模型,总结了各种数值方法反映的赤潮不同侧面,并对不同方法在实践应用中的问题进行了探讨。     

Allelopathic growth inhibition of Heterosigma akashiwo by the three Ulva spcieces (Ulva Pertusa, Ulva Linza, Enteromorpha intestinalis) under laboratory conditions

Allelopathic effects of several concentrations of fresh tissue,dry powder and dry tissue of three bloom-forming green macroalgae Ulva pertusa,Ulva linza and Enteromopha intestinalis on the red tide microalga Heterosigma akashiwo were evaluated in microcosms systems.The effects of macroalgae culture medium filtrate were investigated on H.akashiwo using initial or semi-continuous filtrate addition.Preliminary studies on the algicidal effects of one aqueous and four organic solvent extracts from the macroalgae on the microalga were carried out to confirm the existence of allelochemicals in the tissue of these macroalgae.The dry powder of U.pertusa was extracted with methanol,and the methanol extracts were partitioned to petroleum ether phase,ethyl acetate phase,butanol phase and distilled phase by liquid-liquid fractionation.The bioassays of the activity of every fraction were carried out on H.akashiwo.The resultant microcosms assay showed that the growth of H.akashiwo was strongly inhibited by using fresh tissues,dry powder or dry tissue of these three macroalgae,while aqueous and methanol extracts of both macroalgae had strong inhibitory effects on the growth of H.akashiwo,and the EC 50 values for methanol extract of U.pertusa,U.linza or E.intestinalis were 0.016,0.028×10-12 or 0.033×10-12,respectively.While the other three organic solvent extracts（acetone,ether and chloroform） had no apparent effect on its growth,this suggests that the allelochemicals from these three macroalgae had relatively high polarities.The activity of petroleum ether phase,ethyl acetate phase,butanol phase and distilled phase of U.pertusa methanol extract was carried out on H.akashiwo indicating that petroleum ether phase and ethyl acetate phase had stronger algicidal effect on H.akashiwo.The inhibition effect of the ethyl acetate phase was not as strong as that of petroleum ether phase,and effective concentration of petroleum ether phase was 17 mg/L for H.akashiwo.However,no significant algicidal effects were observed on the butanol phase and distilled water phase.These three macroalgae＇s culture medium filtrate exhibited no apparent growth inhibitory effect on the microalga under initial filtrate addition whereas the growth of H.akashiwo was significantly inhibited under semi-continuous filtrate addition,which suggests that continuous release of small quantities of rapidly degradable allelochemicals from the fresh tissue of both macroalgae was effective in inhibiting the growth of H.akashiwo.