潮汐和潮汐预测

潮汐和潮汐预测

Original Essay: http://www.math.stonybrook.edu/~tony/tides/index.html

霍尔港, 新斯科舍; 和六小时之后的霍尔港.
选自 格林伯格/Greenberg, p.128A

* 关于潮汐和潮汐预测的一般资料（本页）。
* 来自 National Ocean Service 和 WWW Tide and Current Predictor 的今日潮汐预测样本。
* 关于 NOAA/NOS 网站上的水位、潮汐和洋流（包括一些潮汐预测的历史）。
* 潮汐光谱和潮汐声音：以乐谱的形式解释各种港口的预测潮汐记录。.
* 潮汐之歌：选自安科纳和威尼斯的 3000 小时天文潮，由 Levy Lorenzo 以木管乐器、马林巴改编。
* 有关潮汐谐波分析的更多详细信息。
* 一个很好的计算器微积分练习：潮汐的启动/滞后。
* 参考。

注意： 其中一些信息出现在我在 2001 年 4 月至 2001 年 6 月为美国数学会网页上的“数学新特性/What's New in Mathematics”撰写的一个由 3 部分组成的专栏中。 专栏的第三部分有一个潮汐预测器的可爱 JAVA 动画，来自于 Bill Casselman。

潮汐和历史：诺曼底登陆日的潮汐预测/The tide predictions for D-Day Bruce Parker, 今日物理学/Physics Today.

潮汐预测  当人们进出港口，或在岸边抛锚时，需要提前了解潮汐的特性。 潮汐是由太阳和月亮对海洋的拉力和地球的自转引起的，但它在海岸上任何特定地点的确切模式在很大程度上取决于海岸线的形状和海岸的轮廓附近的海底。 因此，即使完全了解推动潮汐的力量，任何一个地点的潮汐在理论上都是不可能计算出来的。 我们能做的就是记录一段时间内那个地点的潮汐高度，并利用这些测量值来预测未来的潮汐。 这里是一个典型的潮汐记录：这张图表显示了十四天的水位。

该图显示了孟买两周（1884 年 1 月 1 日至 14 日）的潮汐记录.   潮汐记录在每 24 小时转动一次的圆柱形纸上.  每条每日曲线都标有其日期.  一些明显的特点：通常每天有两次高潮和两次低潮； 潮汐每天大约比前一天晚 50 分钟到来;  在两周期间,  每天的高点和低点模式变化很大； 两个连续的高潮之间通常存在高度差(昼夜不等式)。[来自 G. H. Darwin的大英百科全书文章,  现在可以在线浏览。请注意，在此图中, 时间向左增加。] 大图

涨潮时间是由美国国家海洋局计算和发布。 有关当前示例，请单击此处。 有关一个位置（德克萨斯州阿兰萨斯港）的有趣潮汐模式的完整分析，请单击此处。 今天在美国使用的方法是一种被称为“谐波分析/harmonic analysis”的改进方法。事实上，直到 1965 年，潮汐预测都是由机器按照这种方法生成的。

潮汐预测器 (Kelvin, p. 304反面).

由 Kelvin（当时的 William Thomson 爵士）于 1873 年设计，基于 Beauchamp Tower 的建议，将多个具有独立周期的三角函数相加。 该机是谐波预测潮汐法的体现。

 

托尼·菲利普斯/Tony Phillips

纽约州立大学石溪分校数学系

托尼在 math.stonybrook.edu

1999 年 5 月 20 日

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