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。     

由卫星高度计数据确定南海长周期分潮及季节环流

应用1993～2002年的Topex／poseidon卫星高度计数据,经沿迹潮汐调和分析方法,提取Sa分潮调和常数。由调和常数内插得到南海及邻近海域分潮波模型。根据潮汐模型计算了各季节平均海面距平并进而计算了平均季节环流,初步分析了海面高变化和季节环流的特征。     

运用调和分析方法分离卫星高度计资料中的潮汐信息

针对TOPEX／POSEIDON卫星高度计资料中的潮汐高频混淆现象，采用潮汐调和分析方法，通过比较卫星上、下行轨道交叉点两组资料分析的分潮振幅和分离潮汐后的海面高度；同时比较潮位站实测资料与遥感资料分析的分潮振幅，结果表明：采用潮汐调和分析可以有效地分离高度计资料中的潮汐信息。     

潮汐调和分析与应用研究

基于长江口外鸡骨礁、绿华山潮位站多年实测潮汐资料,开展潮汐调和分析与应用研究。采用最小二乘法计算调和常数,研究不同分潮组合及不同资料长度对调和分析结果的影响。采用规范法及直接预报法计算深度基准面,并分析计算结果。采用余水位订正方法推算潮位,并进行精度验证。结果表明:调和分析精度随分潮个数的增加而提高;采用年实测潮汐资料调和分析的精度总体高于采用多年实测潮汐资料调和分析的精度;采用预报年份相邻的年实测潮汐资料进行潮汐预报精度较高;理论最低潮面计算值,规范法较直接预报法偏小。基于绿华山站与鸡骨礁站实测资料进行余水位推算验证,精度基本满足实用要求。     

潮汐资料的统计分析(一)

众所周知,潮汐资料的调和分析方法是潮汐推算(或预报)中的一个十分重要的方法。它的基本原理是把有明显周期运动的潮汐现象表示成下面形式的时间函数。     

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...     

用于分析主要分潮振幅和迟角季节变化的“分步式”调和分析方法

近年来,研究表明全球部分海域的主要分潮存在季节变化。然而,由于使用传统调和分析方法时,分潮的选取受时间窗长度影响,因此难以准确分析潮汐的季节变化。本文结合长、短时间窗,提出“分步式”调和分析方法,通过理想实验和验潮站实际数据分析验证了该方法的准确性。将新方法与传统调和分析方法加以对比,发现无论潮汐是否存在季节变化,该方法都能更加准确地计算主要分潮各月的振幅和迟角。新方法不仅可用于分析验潮站水位数据,还可用于内潮平稳性和非平稳性特征的研究。     

潮汐“波面”分析法

一、引言 本文提出的潮汐分析方法是在半图解法基本原理的基础上发展起来的一种方法。它利用34天的潮汐资料,依据坐标公式在“潮汐波面”上计算出720个非整点的潮高值,对这些潮高值分族后再按照严格的最小二乘法求得75个分潮的调和常数,得到了比较好的结果。     

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。     

潮汐资料的统计分析（一）

一、引言 众所周知，潮汐资料的调和分析方法是潮汐推算(或预报)中的一个十分重要的方法。它的基本原理是把有明显周期运动的潮汐现象表示成下面形式的时间函数。     

长江近口段水动力特征对来水变异的响应

三峡水库的调蓄作用使长江中下游的径流动力发生异变,并诱使长江近口段的潮汐动力发生变化。本文基于长江近口段近20 a的流量和潮位资料,运用水文学、统计学和调和分析的方法研究长江近口段的水动力特征对三峡水库调蓄作用产生的来水变异的响应。研究结果表明:三峡水库的调蓄作用使长江近口段的径流动力发生变化,泄水期1—3月多年月平均流量增幅达20%以上;蓄水期9—11月多年月平均流量减少,10月的多年平均流量减少8 488 m³/s。长江近口段径流动力的变化使潮汐动力发生相应调整,大通-江阴段保证率为10%～70%的高、低潮位显著下降,而保证率为80%～100%的高、低潮位则小幅上升。泄水期1—3月平均潮差和M₂分潮振幅减小,近口段的潮汐动力减弱;蓄水期9—11月平均潮差和M₂分潮振幅增加,尤其是10月份潮差增加最为显著,近口段潮汐作用显著增强。     

浙江近海潮流和余流的特征

依据近年来浙江海岸带和海岛调查的实测海流数据,研究了浙江近海的潮流、余流特征和分布规律。由实测数据得到调和分析的一些参数,并根据这些参数分析了浙江近海的潮流性质、潮流运动形式、最大可能流速、M2分潮潮流椭圆、潮流的垂直分布及冬、夏季的余流分布,从而对浙江近海整个区域的潮流、余流特性有了一个较为全面的认识。     

Application of artificial neural networks in tide-forecasting

An accurate tidal forecast is an important task in determining constructions and human activities in ocean environments. Conventional tidal forecasting has been based on harmonic analysis using the least squares method to determine harmonic parameters. However, a large number of parameters are required for the prediction of a long-term tidal level with harmonic analysis. Unlike conventional harmonic analysis, this paper presents an artificial neural network (ANN) model for forecasting the tidal-level using the short term measuring data. The ANN model can easily decide the unknown parameters by learning the input–output interrelation of the short-term tidal records. Three field data with three types of tides will be used to test the performance of the proposed ANN model. The numerical results indicate that the hourly tidal levels over a long duration can be predicted using a short-term hourly tidal record.     

Analyses of the tidal data of 19 years

In this paper, tidal data of 19 years were analysed to obtain the harmonic constants of 472 constituents; yearly variations of the harmonic constants of some constituents for 19 years were also examined.We have also derived the formulae of response analysis by using another approach, and calculated 161 response weights of astronomical tides, solar radiational tides and nonlinear tides for 10 stations. Some significant results were obtained.     

Back-propagation neural network for long-term tidal predictions

During the recent years, the availability of accurate ocean tide models has become increasingly important, as tides are the main contributor to disposal and movement of sediments, tracers and pollutants, and to a whole range of offshore applications in engineering, environmental observations, exploration and oceanography. Tides can be conventionally predicted by harmonic analysis, which is the superposition of many sinusoidal constituents with amplitudes and frequencies determined by a local analysis of the measured tide. However, accurate predictions of tide levels could not be obtained without a large number of tide measurements by the harmonic method. An application of the back-propagation neural network using short-term measuring data is presented in this paper. On site tidal level data at Taichung Harbor in Taiwan will be used to test the performance of the present model. Comparisons with conventional harmonic methods indicate that the back-propagation neural network mode also efficiently predicts the long-term tidal levels.     

南海东部区域的海流状况——Ⅰ.潮流性质

对南海东部海域 1 997- 1 998年实测海流资料进行了分析。统计得出潮流各方向的出现频率、平均流速及最大流速、各月平均流速和最大涨落潮流速及流速和流向的联合分布 ;经调和分析 ,给出了各主要分潮流的调和常数和潮流椭圆要素 ;确定该区域属于正规全日潮流性质。     

15年测高资料反演南海北部潮汐结果的分析

在调和分析的基础上,结合差比关系的运用,利用T／P和Jason-1卫星测高数据进行了南海北部潮汐状况的反演、分析。其中沿轨数据和交点数据的海面异常（SLA）样本标准差（STD）值计算表明,对于15年资料而言,潮汐分析结果已基本一致。对3年轨道改变后的T／P资料分析发现,运用差比分析的办法能使其分析精度有20％左右的提高,达到与15年资料相近的分析效果。最后文章将近岸的反演结果与实测值作了对比,得出在大多数地区（除水动力复杂区域外）,沿轨数据的反演水位与实测值的误差均值小于19cm,STD值小于14cm。     

山东半岛海洋牧场潮汐特征分析

利用山东半岛15个海洋牧场的水深观测数据,比较了不同资料长度下调和分析结果的差异,并分析了包括调和常数、潮汐类型、潮差和潮汐日不等现象在内的潮汐特征的空间变化。结果显示,主要分潮调和常数估计误差随资料长度的增加逐渐减小,调和常数估计的准确性不断提高。潮汐特征的分析表明:(1)各海洋牧场中M2分潮的振幅最为显著,平均振幅为0.87m。(2)各海洋牧场潮汐类型均为以M2分潮为主导的半日潮潮型,山东半岛东部沿海海洋牧场的潮汐类型为不规则半日潮,东南沿海海洋牧场的潮汐类型则为规则半日潮。(3)各海洋牧场平均潮差与最大可能潮差空间变化趋势相同。平均潮差和最大可能潮差的最大值均出现在日照国美投礁型海洋牧场,分别为3.48m和5.70m;平均潮差和最大可能潮差的最小值出现在荣成烟墩角游钓型海洋牧场,分别为0.82m和2.27m。(4)各海洋牧场潮高不等现象均不显著,威海瑜泰游钓型海洋牧场、威海西港游钓型海洋牧场、威海刘公岛游钓型海洋牧场、荣成成山鸿源投礁型海洋牧场、荣成东楮岛游钓型海洋牧场和荣成鸿泰游钓型海洋牧场的潮时不等现象不显著,其他海洋牧场落潮历时均大于涨潮历时,表现为涨潮主导的特征。     

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。