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1、海洋水文郑琴声10级地理科学1班 海海 洋洋 水水 文文1潮汐和潮流潮汐和潮流桥梁及其附属建筑物的高程必须由高潮位来确定。桥梁及其附属建筑物的高程必须由高潮位来确定。在海水的运动中，垂直方向上的一种周期性运动叫潮在海水的运动中，垂直方向上的一种周期性运动叫潮汐；而同时存在的一种水平方向上的流动叫潮流。汐；而同时存在的一种水平方向上的流动叫潮流。海洋潮汐是由月球和太阳的引潮力引起的。作用力海洋潮汐是由月球和太阳的引潮力引起的。作用力有两个：吸引力和惯性离心力。在引潮力作用下，有两个：吸引力和惯性离心力。在引潮力作用下，海面呈椭圆球状，形成潮汐椭球。海面呈椭圆球状，形成潮汐椭球。一、潮汐一、潮汐在
2、农历每月的初一即朔点时刻处太阳和月球在地球的一侧，在农历每月的初一即朔点时刻处太阳和月球在地球的一侧，所以就有了最大的引潮力，所以会引起所以就有了最大的引潮力，所以会引起“大潮大潮”，在农历每月，在农历每月的十五或十六附近，太阳和月亮在地球的两侧，太阳和月球的十五或十六附近，太阳和月亮在地球的两侧，太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起的引潮力你推我拉也会引起“大潮大潮”；在在月相月相为上弦和下弦时，即农历的初八和二十三时，太阳引为上弦和下弦时，即农历的初八和二十三时，太阳引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就发生了潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就发生了“小潮小潮”，故农谚中有故农谚中有“
3、初一十五涨大潮，初八二十三到处见海滩初一十五涨大潮，初八二十三到处见海滩”之说。之说。在潮汐涨落的每一周期内，当水位涨到最高位置时，叫高在潮汐涨落的每一周期内，当水位涨到最高位置时，叫高潮或满潮；当水位下降到最低位置时，叫低潮或干潮。从潮或满潮；当水位下降到最低位置时，叫低潮或干潮。从低潮到高潮过程中，水位逐渐上升，叫涨潮；从高潮到低低潮到高潮过程中，水位逐渐上升，叫涨潮；从高潮到低潮过程中，水位逐渐下降，叫落潮。当潮汐达到高潮或低潮过程中，水位逐渐下降，叫落潮。当潮汐达到高潮或低潮的时候，海面在一段时间内既不上升也不下降，分别叫潮的时候，海面在一段时间内既不上升也不下降，分别叫平潮和停潮。平
4、潮的中间时刻叫高潮时；停潮的中间时刻，平潮和停潮。平潮的中间时刻叫高潮时；停潮的中间时刻，叫低潮时，相邻的高潮与低潮的水位差叫潮差。叫低潮时，相邻的高潮与低潮的水位差叫潮差。潮汐的有关概念潮汐的有关概念潮汐类型潮汐类型潮汐类型潮汐类型潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周潮汐的涨退现象是因时因地而异的，但从涨退周期来说，可分为期来说，可分为期来说，可分为期来说，可分为3 3种类型：半日潮、全日潮、混合潮。种类型：半日潮、全日潮、混合潮。种类型：半日潮、全日潮、混合潮。种类型：半日潮、全日潮、混合潮。混合潮：
5、有不规则半日潮和不规则日潮两种情况。混合潮：有不规则半日潮和不规则日潮两种情况。混合潮：有不规则半日潮和不规则日潮两种情况。混合潮：有不规则半日潮和不规则日潮两种情况。不规则半日潮：在一个月的多数日子里呈半日潮的不规则半日潮：在一个月的多数日子里呈半日潮的不规则半日潮：在一个月的多数日子里呈半日潮的不规则半日潮：在一个月的多数日子里呈半日潮的性质，而在其余日子里两次高潮和两次低潮的高度性质，而在其余日子里两次高潮和两次低潮的高度性质，而在其余日子里两次高潮和两次低潮的高度性质，而在其余日子里两次高潮和两次低潮的高度和历时都不相同；和历时都不相同；和历时都不相同；和历时都不相同；不规则日潮：在半
6、月中日潮的天数超过不规则日潮：在半月中日潮的天数超过不规则日潮：在半月中日潮的天数超过不规则日潮：在半月中日潮的天数超过7 7天，而在其天，而在其天，而在其天，而在其余日子里为不规则半日潮。余日子里为不规则半日潮。余日子里为不规则半日潮。余日子里为不规则半日潮。半日潮：在一个太阴日半日潮：在一个太阴日半日潮：在一个太阴日半日潮：在一个太阴日(24h50min)(24h50min)内出现两次高潮和内出现两次高潮和内出现两次高潮和内出现两次高潮和两次低潮。它们的高度和历时都几乎相同，潮位时间两次低潮。它们的高度和历时都几乎相同，潮位时间两次低潮。它们的高度和历时都几乎相同，潮位时间两次低潮。它们的
7、高度和历时都几乎相同，潮位时间曲线为对称的余弦曲线。曲线为对称的余弦曲线。曲线为对称的余弦曲线。曲线为对称的余弦曲线。全日潮：一个太阴月中的大多数太阴日，出现一全日潮：一个太阴月中的大多数太阴日，出现一全日潮：一个太阴月中的大多数太阴日，出现一全日潮：一个太阴月中的大多数太阴日，出现一次高潮和一次低潮。潮位曲线为对称的余弦曲线。次高潮和一次低潮。潮位曲线为对称的余弦曲线。次高潮和一次低潮。潮位曲线为对称的余弦曲线。次高潮和一次低潮。潮位曲线为对称的余弦曲线。潮汐现象的特点是每昼夜有两次高潮，而不是一次，“昼涨称潮，夜涨称汐”。地球上的海水或江水，受到太阳、月球的引力以及地球上的海水或江水，受到
8、太阳、月球的引力以及地球自转的影响，在每天早晚会各有一次水位的涨落，这种现象，地球自转的影响，在每天早晚会各有一次水位的涨落，这种现象，早称之为潮，晚称之为汐早称之为潮，晚称之为汐。潮汐的成因潮汐的成因潮汐的成因潮汐的成因 内因：内因：内因：内因：海洋水体海洋水体海洋水体海洋水体；外因：外因：外因：外因：天体引潮力。月球引潮力天体引潮力。月球引潮力天体引潮力。月球引潮力天体引潮力。月球引潮力是太阳的是太阳的是太阳的是太阳的2.172.17倍倍倍倍。二二二二、我我我我国国国国的的的的潮潮潮潮汐汐汐汐和和和和风风风风暴暴暴暴潮潮潮潮我我我我国国国国的的的的潮潮潮潮汐汐汐汐和和和和风风风风暴暴暴暴潮
9、潮潮潮世界洋流分布图世界洋流分布图2月月8月月我国主要港口潮差（单位：我国主要港口潮差（单位：mm）大潮差大潮差小潮差小潮差湛湛江江4.872.18（平均）（平均）黄黄浦浦2.500.3高高雄雄0.400.20基基隆隆1.200.30厦厦门门4.602.90福福州州5.703.60上上海海3.002.00青青岛岛3.481.91天天津津2.48秦皇岛秦皇岛1.00大大连连2.561.39风暴潮风暴潮：由于剧烈的大气扰动，如强风和由于剧烈的大气扰动，如强风和气压气压骤变（通骤变（通常指常指台风台风和和温带气旋温带气旋等灾害性天气系统）导致海水异常升等灾害性天气系统）导致海水异常升降，使受其影响的
10、海区的潮位大大地超过平常潮位的现象，降，使受其影响的海区的潮位大大地超过平常潮位的现象，称为风暴潮。又可称称为风暴潮。又可称“风暴增水风暴增水”、“风暴海啸风暴海啸”、“气气象海啸象海啸”或或“风潮风潮”。三、基准面和特征潮位三、基准面和特征潮位三、基准面和特征潮位三、基准面和特征潮位从从1957年起，我国的统一高程基准面是利用青岛验潮站年起，我国的统一高程基准面是利用青岛验潮站的多年（一般取的多年（一般取19年）平均海平面，即黄海平均海平面。年）平均海平面，即黄海平均海平面。1.潮位潮位受潮汐影响周期性涨落的水位称潮位，又称潮水位，受潮汐影响周期性涨落的水位称潮位，又称潮水位，中国通常以黄海
11、基面作为水位高程的零点。中国通常以黄海基面作为水位高程的零点。（1）平均潮位。逐时观测记录潮位的平均值。某一定时）平均潮位。逐时观测记录潮位的平均值。某一定时期（一日，一月，数月，一年或多年等）的平均潮位称该期（一日，一月，数月，一年或多年等）的平均潮位称该时期的平均海面。潮汐具有时期的平均海面。潮汐具有18.61年长周期的变化，因此，年长周期的变化，因此，一般以一般以19年的观测资料求得潮位平均值。年的观测资料求得潮位平均值。（2）平均高潮位。某一定时期内的高潮位的平均值。）平均高潮位。某一定时期内的高潮位的平均值。（3）平均低潮位。某一定时期内的低潮位的平均值。）平均低潮位。某一定时期内的
12、低潮位的平均值。（4）最高潮位。某一定时期内的最高高潮位值。）最高潮位。某一定时期内的最高高潮位值。（5）最低潮位。某一定时期内的最低低潮位值。）最低潮位。某一定时期内的最低低潮位值。（6）设计（高）潮位。工程设计采用的高潮位值，一般）设计（高）潮位。工程设计采用的高潮位值，一般采用设计重现期相应于的高潮位值。采用设计重现期相应于的高潮位值。（7）设计低潮位。工程设计采用的低潮位值，一般采用）设计低潮位。工程设计采用的低潮位值，一般采用设计重现期相应于的低潮位值。设计重现期相应于的低潮位值。2.潮差潮差在一个潮汐周期内，相邻高潮位与低潮位间的差值，又称潮在一个潮汐周期内，相邻高潮位与低潮位间的
13、差值，又称潮幅。潮差大小受引潮力、地形和其他条件的影响，随时间及幅。潮差大小受引潮力、地形和其他条件的影响，随时间及地点而不同。中国沿海潮差分布的趋势是东海沿岸最大，渤地点而不同。中国沿海潮差分布的趋势是东海沿岸最大，渤海、黄海次之，南海最小。海、黄海次之，南海最小。（1）平均潮差。某一定时期内的潮差的平均值，是潮汐的）平均潮差。某一定时期内的潮差的平均值，是潮汐的一个重要特征值。中国东海沿岸平均潮差约一个重要特征值。中国东海沿岸平均潮差约5m，渤海、黄海，渤海、黄海约约23m，南海小于，南海小于2m。（2）最大潮差。某一定时期内的潮差的最大值，是潮汐的）最大潮差。某一定时期内的潮差的最大值，
14、是潮汐的一个重要工程特征值。中国著名的钱塘江河口潮汐，最大潮一个重要工程特征值。中国著名的钱塘江河口潮汐，最大潮差近差近9m。世界上最大潮差发生在加拿大的芬地湾，达。世界上最大潮差发生在加拿大的芬地湾，达19.6m。（3）最大可能潮差。由天文因素决定的最大可能出现的潮）最大可能潮差。由天文因素决定的最大可能出现的潮差。差。（4）最小潮差。某一定时期内的潮差的最小值。）最小潮差。某一定时期内的潮差的最小值。基准面与特征潮位基准面与特征潮位基准面与特征潮位基准面与特征潮位四、设计（高）潮位的推算四、设计（高）潮位的推算设计潮位的推算一般有设计潮位的推算一般有4种方法：种方法：我国潮位的观测：一般每
15、小时观测一次，高潮和我国潮位的观测：一般每小时观测一次，高潮和低潮时低潮时515min观测一次。观测一次。1.当有当有n年最高潮位观测资料时，设计潮位的推算按耿年最高潮位观测资料时，设计潮位的推算按耿贝尔方法贝尔方法2.当实测观测资料不足一年时，设计潮位的推算可按临当实测观测资料不足一年时，设计潮位的推算可按临近有一年以上观测资料的验潮站资料，应用近有一年以上观测资料的验潮站资料，应用“短期同短期同步差比法步差比法”推算设计潮位。具体如下：推算设计潮位。具体如下：式中式中-原有站和拟建站的设计潮位原有站和拟建站的设计潮位-原有站和拟建站的短期同步潮位原有站和拟建站的短期同步潮位-原有站和拟建站
16、的平均海平面原有站和拟建站的平均海平面-拟建站（桥位）的短期验潮资料的月平均海平面拟建站（桥位）的短期验潮资料的月平均海平面-拟建站（桥位）地区海平面的月订正值拟建站（桥位）地区海平面的月订正值3.当有短期验潮资料时，设计潮位按近似公式计算：当有短期验潮资料时，设计潮位按近似公式计算：-年平均海平面年平均海平面-短期验潮资料的月平均海平面短期验潮资料的月平均海平面-该地区或附近海平面的月订正值该地区或附近海平面的月订正值-一个月以上短期资料的平均潮差一个月以上短期资料的平均潮差-常数，一般取常数，一般取K=0.4式中式中4.有当地平均大潮升资料时，设计潮位的计算：有当地平均大潮升资料时，设计潮
17、位的计算：式中式中-半日潮和不规则半日潮验潮站的用平均大潮升，半日潮和不规则半日潮验潮站的用平均大潮升，日潮和不规则日潮用回归潮平均高潮高。日潮和不规则日潮用回归潮平均高潮高。-与大潮升或回归潮高潮高同一潮高起算的平均海平面与大潮升或回归潮高潮高同一潮高起算的平均海平面五、海流五、海流海流海流-是潮流、风海流、波流、梯度流等合成的水流。是潮流、风海流、波流、梯度流等合成的水流。潮流潮流天体引潮力产生水流天体引潮力产生水流风海流风海流风的切向力产生的水流风的切向力产生的水流波流波流-近岸浪破碎产生的水平方向水流近岸浪破碎产生的水平方向水流梯度流梯度流大气压力、水温或盐度分布不均形成的水流大气压力
18、、水温或盐度分布不均形成的水流2海岸和河口海岸和河口海岸是什么？通俗的说，海岸是临接海水的陆地部分。海岸是什么？通俗的说，海岸是临接海水的陆地部分。进一步说，海岸是海岸线上边很狭窄的那一带陆地。进一步说，海岸是海岸线上边很狭窄的那一带陆地。一、海岸一、海岸根据海岸动态可分为堆积海岸和侵蚀性海岸，根据地质构造划分为上升海岸和下降海岸；根据海岸组成物质的性质，可把海岸分为基岩海岸、砂砾质海岸、平原海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸。这是长江口和江苏南部海岸这是长江口和江苏南部海岸长江三角洲近长江三角洲近2000年向海年向海伸展过程中，造陆伸展过程中，造陆7500平平方公里方公里俄罗斯莱娜河俄罗斯莱娜河基
19、岩海岸基岩海岸沙质海岸砾石海岸砾石海岸砾石海岸砾石海岸淤泥质海岸淤泥质海岸淤泥质海岸淤泥质海岸红树林海岸珊瑚礁海岸二、河口二、河口是河流和受水体的结合地段。受水体可能是海洋、湖泊、水库和河流等，因而河口可分为入海河口、入湖河口、入库河口和支流河口等。河流近口段以河流特性为主，口外海滨以海洋特性为主，河口段的河流因素和海洋因素则强弱交替地相互作用，有独特的性质黄河入海口的卫星地图(1989年2月13日)黄河入海口的卫星地图（2009年6月20日）3波波浪浪海浪一般是风浪、涌浪以及涌浪传播到海岸所引海浪一般是风浪、涌浪以及涌浪传播到海岸所引起的近岸波的总称。起的近岸波的总称。风浪是在风的直接持续作
20、用下所产生的波浪。风浪是在风的直接持续作用下所产生的波浪。涌浪是风停止后，海面存在的波浪或传到无风区的波浪。涌浪是风停止后，海面存在的波浪或传到无风区的波浪。涌浪是风停止后，海面存在的波浪或传到无风区的波浪。涌浪是风停止后，海面存在的波浪或传到无风区的波浪。波浪的基本要素和名称波浪的基本要素和名称波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、周期、波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、周期、波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、周期、波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、周期、波速等波速等波速等波速等波浪运动的实质是水质点周期振动引起的水面起伏现象。波浪运动的实质是水质点周期振动引起的水面起伏现象。波浪运动的
21、实质是水质点周期振动引起的水面起伏现象。波浪运动的实质是水质点周期振动引起的水面起伏现象。H波陡：波高与波长之比波陡：波高与波长之比波陡：波高与波长之比波陡：波高与波长之比波向线：代表波的传播方向的线波向线：代表波的传播方向的线波向线：代表波的传播方向的线波向线：代表波的传播方向的线前进波：在海面上形成后，向岸边传播的波浪前进波：在海面上形成后，向岸边传播的波浪前进波：在海面上形成后，向岸边传播的波浪前进波：在海面上形成后，向岸边传播的波浪波峰线：通过波峰的线，与波向线垂直波峰线：通过波峰的线，与波向线垂直波峰线：通过波峰的线，与波向线垂直波峰线：通过波峰的线，与波向线垂直H深水前进波：当水深
22、大于一半波长处的前进波，它的深水前进波：当水深大于一半波长处的前进波，它的深水前进波：当水深大于一半波长处的前进波，它的深水前进波：当水深大于一半波长处的前进波，它的运动不受海底的影响，水质点的运动轨迹近于圆形。运动不受海底的影响，水质点的运动轨迹近于圆形。运动不受海底的影响，水质点的运动轨迹近于圆形。运动不受海底的影响，水质点的运动轨迹近于圆形。它的波浪要素：它的波浪要素：它的波浪要素：它的波浪要素：浅水前进波：当水深小于一半波长处的前进波，它浅水前进波：当水深小于一半波长处的前进波，它浅水前进波：当水深小于一半波长处的前进波，它浅水前进波：当水深小于一半波长处的前进波，它的运动受海底摩阻力
23、的影响，水质点的运动轨迹近的运动受海底摩阻力的影响，水质点的运动轨迹近的运动受海底摩阻力的影响，水质点的运动轨迹近的运动受海底摩阻力的影响，水质点的运动轨迹近于椭圆形。于椭圆形。于椭圆形。于椭圆形。它的波浪要素：它的波浪要素：它的波浪要素：它的波浪要素：波浪前进中遇到陡峻的岩岸或建筑物，浅部或部分波浪前进中遇到陡峻的岩岸或建筑物，浅部或部分波浪前进中遇到陡峻的岩岸或建筑物，浅部或部分波浪前进中遇到陡峻的岩岸或建筑物，浅部或部分的波能被反射，称为波浪的的波能被反射，称为波浪的的波能被反射，称为波浪的的波能被反射，称为波浪的反射反射反射反射；部分波绕过建筑物；部分波绕过建筑物；部分波绕过建筑物；部
24、分波绕过建筑物继续传播到该建筑物所掩护的水域，称为波浪的继续传播到该建筑物所掩护的水域，称为波浪的继续传播到该建筑物所掩护的水域，称为波浪的继续传播到该建筑物所掩护的水域，称为波浪的绕射绕射绕射绕射。浅水前进波受海底摩阻力影响，使波陡增大。若水深浅水前进波受海底摩阻力影响，使波陡增大。若水深浅水前进波受海底摩阻力影响，使波陡增大。若水深浅水前进波受海底摩阻力影响，使波陡增大。若水深缩小到一定程度，波形无法维持，波面倾倒破碎，称缩小到一定程度，波形无法维持，波面倾倒破碎，称缩小到一定程度，波形无法维持，波面倾倒破碎，称缩小到一定程度，波形无法维持，波面倾倒破碎，称为为为为波浪的破碎波浪的破碎波浪
25、的破碎波浪的破碎。波浪破碎后水质点仍有明显的前移，称为波浪破碎后水质点仍有明显的前移，称为波浪破碎后水质点仍有明显的前移，称为波浪破碎后水质点仍有明显的前移，称为击岸波击岸波击岸波击岸波。击岸波继续向海岸传播，经多次破碎，最终形成击岸击岸波继续向海岸传播，经多次破碎，最终形成击岸击岸波继续向海岸传播，经多次破碎，最终形成击岸击岸波继续向海岸传播，经多次破碎，最终形成击岸水流，沿岸滩涌到一定高度后，再向海回流。水流，沿岸滩涌到一定高度后，再向海回流。水流，沿岸滩涌到一定高度后，再向海回流。水流，沿岸滩涌到一定高度后，再向海回流。归纳总结归纳总结1、潮汐：是指海面在周期性天体引潮力作用下产生的周期性升降运动，叫潮汐。2、海岸：海岸是临接海水的陆地部分。进一步说，海岸是海岸线上边很狭窄的那一带陆地。3、河口：是河流和受水体的结合地段。4、波浪：海浪一般是风浪、涌浪以及涌浪传播到海岸所引起的近岸波的总称。