潮汐預報

潮汐預報對一定海區在未來一定時間內的潮汐漲落情況進行的推算和預報。

預報內容包括逐日的高潮和低潮高度及出現時刻。根據擬預報海區的實測潮汐資料進行潮汐調和分析，求得各個分潮的調和常數，用以推算將來一定時間內的各個分潮的變化情況，再將各分潮疊加，即求得將來一定時間內的潮位變化，據此就可以進行潮汐預報。

按照預報精度要求的不同，可以採用短至一個月，長至一年以上的潮汐連續觀測資料求取調和常數，對分潮的類型和數目也可以由僅選用幾個主要分潮到選用幾十個甚至上百個分潮。

為了反映預報海區的具體地形和氣象對潮汐的影響，在潮高預報模式中，除了天文潮以外，還應增加一些反映氣象因素季節變化的氣象潮和淺水效應的淺水分潮。此外，為了提高潮汐預報的精度，對一些非周期性的水位變化，如風暴潮引起的增減水現象，則要結合短期的突變氣象因素進行風暴潮預報。

潮汐預報方法有調和分析(參見潮汐調和分析)、准調和分析和感應法等。

潮汐現象對人類從事海上生產和軍事活動有著極大的影響，因而早就引起人們的重視。我國古代勞動人民和學者對於這一現象有著比較深刻的認識並掌握了它的變化的基本規律，從而提出了各種預報方法。隨著生產和科學的發展，人們對潮汐預報準確度的要求愈來愈高，同時對潮汐現象的認識也逐步深化，因而預報方法也更趨完善。

到目前為止，潮汐的預報方法大致可分為三種類型：非調和法、調和法和感應法。

非調和法原先是一種將預報地點的高、低潮的時間和高度同月亮及太陽運動的一些主要要素聯繫起來的經驗統計方法，而標誌這兩者關係的常數就叫做非調和常數。非調和常數通常用經驗統計的方法得出，但在調和方法出現之後，也可以用調和常數來計算。

由於曆法主要是根據太陽和月亮相對於地球的運動而確定的，因此非調和法也可以將潮汐狀況同日曆直接聯繫起來。

非調和法預報潮汐在我國有長久的厲史。據記載，大約在一千二百年前，唐朝的竇叔蒙就指出月相與潮時之間具有基本上是線性的關係。從古雙來，民間應用農曆日期推算潮汐是相當普遍的，某些地區記載的潮候圖實際上就是一種用非調和法預報的潮汐表，現在在各地勞動人民中間還流傳著各種預測潮汐的諺語，所採用的方法也可劃歸非調和法範疇。

在西方較早的比較完善的方法是1831年英國陸波克(Lubbok ) 提出的。他不但考慮了月令，而且還考慮了月亮赤緯、視差和全日不等的影響，但他的方法仍然是比較簡單和粗糙的。蘇聯杜瓦寧進一步研究了月亮赤緯、太陽赤緯與月中天時刻之間的關係，用非調和法編製了永久潮汐表。

我國廣泛使用非調和法預報潮汐是與使用農曆的習慣分不開的。這種曆法是既根據太陽也根據月亮的運動而制定的，用這種曆法推算潮汐顯得特別方便。

調和法是目前潮汐分析和預報中採用的一個基本的主要的方法。

目前世界各國出版的潮汐表和潮流表差不多都是採用調和法推算的。

調和分析方法是將月球繞地球、地球繞太陽的橢圓運動，以及天體間的攝動運動，採用級數分解的方法，分解成一組止餘弦無窮級數。

根據預報精度要求，確定選取主要級數項，再根據具體港口的潮汐實測數據，解算出各級數項的係數和初始角度，然後根據時間，即可預報後面某一時刻的潮高。

戚應法是1966年美國和英國海洋學家芒克( Munk ) 和卡特雷特( Cartwright ) 提出的。

這個方法在理論上比調和法更加嚴整，但其基本思想卻頗為簡單。

目前感應法還僅限於在理論分析研究中使用，實際潮汐預報中尚未見應用。一個原因是調和法沿用日久，已積累了大量分析結果，其預報效果又不比感應法差多少，很難改而採用感應法。另一個重要原因在於感應法還有一些不便之處。

我國沿海有許多重要淺水港口，如上海、廣州等。這類港口由於航道較淺，對潮汐預報的準確度要求就比較高，而這些地區的潮汐預報誤差一般較大。除了氣象影響在這些地區表現得更激烈之外，從潮汐本身而言，主要是由於在淺水區域非線性效應不可忽視，潮波波形常常產生顯著的畸變。

在潮汐預報中，由於淺水潮汐的複雜性，一般採用調和方法(例如杜德森( 1928 ) 提出的60個分潮。往往不能獲得滿意效果。為此，杜德森曾子1957 年提出了一個直接對高低潮進行淺水改正的方法。這個方法雖然使高低潮的預報準確度有了提高，但把它應用到逐時潮高預報上則有許多困難和不便之處。

近年來，通過譜分析，先確定比較重要的分潮，后再進行調和分析和預報的方法，在國外頗為流行。

但它存在著下面幾個問題：

（1）淺水分潮的重要性往往是因地而異的。例如英國和美國曾分別對泰唔士河口及安科雷季的潮汐記錄進行了譜分析，業將調和分潮的個數分別增加到113 個和115 個。但是在這兩個地方選出的淺水分潮差別很大。這樣一來，在進行潮汐分析和預報時就必須在不同的港口採用不同的淺水分潮，這在實際工作中是一件相當麻煩的事情。

（2）在淺水分潮中常常有這樣的情況，即來源於不同源分潮的淺水分潮具有相同的或十分接近的周期。到目前為止，通常的處理方法是根據源分潮的重要性，確定其中一個為主的淺水分潮，然後在分析和預報時就只考慮這一個淺水分潮的存在。這自然會給計算帶來誤差。

（3）在淺水港口，往往存在大量小振幅然而又是不可忽略的高頻振動。它們的影響一般主要表現在潮時預報方面。由於它們的振幅校小，在調和分析時常常由於偶然因素的影響，使得這些分潮的遲角出現較大誤差。

上述問題給調和方法的廣泛使用帶來一定的困難。

根據工作實踐，如果把調和方法同非調和方法結合起來，常常可以取得較好的預報效果。例如從1966年開始，我們曾採用一種簡單相關法對我國十幾個淺水港口的低潮時預報進行了改進，效果良好。

潮汐是重要的海洋物理要素之一，潮汐預報是認識、開發和利用海洋資源的重要手段。潮汐預報工作對掃雷佈雷、港口及航道管理、水運資源開發、救生打撈等方面具有重要的意義。

隨著海洋事業的發展，世界各國家越來越重視應用潮汐信息。

我國海域遼闊，潮汐變化複雜，無論在軍事還是經濟建設領域，都需要具備詳細、準確、方便靈活的潮汐保障體系，急需全新的預報方法及表現形式。湖汐現象對航海、海洋測繪和海上作戰(島嶼登陸與反登陸、水雷戰等)具有顯著的影響，因此實現海域潮汐預報，具有重要的實用價值和軍事意義。