《潮汐表》是船舶必備航海圖書之一,是關(guān)系到船舶航行。特別是進(jìn)出港安全的重要圖書資料。目前,比較謹(jǐn)慎的船東或是船舶管理公司均為船舶配備了中英版《潮汐表》。其中,中版《潮汐表》為1~3冊(cè),覆蓋了中國(guó)沿岸各港;英版《潮汐表》為vol l~4,覆蓋了全世界沿海各港。并建議各輪,當(dāng)航至中國(guó)沿海,使用中版《潮汐表》;于國(guó)外港口時(shí),則使用英版《潮汐表》。這是考慮到中英版《潮汐表》對(duì)不同區(qū)域潮汐數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)的精確度不同而作出的。不難理解,對(duì)于本國(guó)各港歷年潮汐、潮流的監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,規(guī)律總結(jié),以及基于此對(duì)潮汐、潮流的預(yù)報(bào),自然是由本國(guó)主管機(jī)構(gòu)主導(dǎo),占有資源優(yōu)勢(shì),更具可信度。例如,中版《潮汐表》中第一部分就列出了許多港口的每日逐時(shí)潮高預(yù)報(bào),在歷年的應(yīng)用中,被證實(shí)準(zhǔn)確度較高;英版《潮汐表》vol1(United Kingdom and Ireland)中,partI a也列出了本國(guó)部分港口(Plymouth,Poole,Southampton etc.)每日逐時(shí)的潮高。
中版《潮汐表》4—6冊(cè)刊載了國(guó)外部分港口的潮汐資料,與英版《潮汐表》相比,其資料來(lái)源的及時(shí)性和準(zhǔn)確性較弱。對(duì)于附港而言,此點(diǎn)尤甚(主港的預(yù)報(bào)精度大致與英版潮汐表相當(dāng))。作為英版《潮汐表》的編制和出版機(jī)構(gòu)——英國(guó)水道測(cè)量局(the United Kingdom Hydrographic Office。簡(jiǎn)稱UKHO),在獲取潮汐預(yù)報(bào)資源方面.歷史上與大多數(shù)表列諸港所屬國(guó)家的主管當(dāng)局保持著及時(shí)有效的交流和聯(lián)系。同時(shí),各港口當(dāng)局和相關(guān)測(cè)量工程公司發(fā)現(xiàn)提供的數(shù)據(jù)有任何的不準(zhǔn)確時(shí),被要求及時(shí)通知英國(guó)水道測(cè)量局,并邀請(qǐng)他們對(duì)提高潮汐表的準(zhǔn)確性和適用性提出建議。尤其是在下列方面,各港口當(dāng)局和測(cè)量公司應(yīng)當(dāng)盡快告知英國(guó)水道測(cè)量局:①partI中的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),partⅡ中的潮時(shí)潮高差,partⅢ中的調(diào)和常數(shù)在印刷上的錯(cuò)誤;②觀測(cè)與預(yù)報(bào)出現(xiàn)明顯差異時(shí);③有記錄的意外高低潮詳情;④設(shè)立新的自動(dòng)潮汐測(cè)量?jī)x時(shí)的詳情;⑤新設(shè)立的潮汐測(cè)量?jī)x的記錄、數(shù)據(jù)分析。這些措施保證了英版《潮汐表》能夠提供全球大部分港口比較準(zhǔn)確的潮汐預(yù)報(bào)。
對(duì)于英版《潮汐表》出版后一些重要的改正??稍诒砹心攴菽瓿醭霭娴摹队婧胶Mǜ婺甓日分胁槿?,即英版潮汐表的補(bǔ)遺和勘誤(admiralty tide tables-addenda and corrigenda)。
在實(shí)際應(yīng)用中,多數(shù)駕駛員對(duì)中版《潮汐表》的使用可以達(dá)到熟練的程度,而對(duì)于英版《潮汐表》則存在一定程度的生疏,尤其是查取某一港口任意時(shí)的潮高或是任意潮高所對(duì)應(yīng)的潮時(shí)時(shí)。
現(xiàn)對(duì)使用英版《潮汐表》進(jìn)行潮汐推算介紹如下:
1.主港潮汐
書后地理索引(注意:索引中各港口對(duì)應(yīng)的數(shù)字并非頁(yè)數(shù),而是編號(hào))中以黑體印刷的港口即為本冊(cè)主港,翻至封面背頁(yè),是主港索引,由此查得主港所在頁(yè)數(shù),翻至該頁(yè)(partI),可得所求日的高低潮潮時(shí)和潮高;在VOLl part I a中,還可以查取ENGLAND,SCOTLAND和CHANNEL ISLANDS部分主港逐時(shí)潮高。在主港索引中,港口名稱前注有*的,表示有該港的逐時(shí)潮高預(yù)報(bào),例如:*SOUTHAMPTON。應(yīng)當(dāng)注意的是,表列時(shí)間皆為區(qū)時(shí),非法定時(shí)(法定時(shí)可從無(wú)線電信號(hào)表第二卷查得),當(dāng)法定時(shí)與區(qū)時(shí)不同時(shí),要予以訂正。
2附港潮汐
附港高(低)潮潮時(shí)=主港高(低)潮潮時(shí)+高(低)潮潮時(shí)差
附港潮高=主港潮高+主港平均海面季節(jié)改正值+潮高差+附港平均海面季節(jié)改正值
由“地理索引”找到港口名稱,查得其對(duì)應(yīng)的編號(hào),然后至PARTⅡ中找到該編號(hào)(該編號(hào)對(duì)應(yīng)著該港),由該編號(hào)上查,可得以黑體字印刷的主港,是該附港的主港。即于PART I中查得主港高低潮潮時(shí)、潮高。
高低潮潮時(shí)差、潮高差、主附港平均海面季節(jié)改正值均列于PARTⅡ中。其中,高低潮潮時(shí)差、潮高差需進(jìn)行線性內(nèi)插,對(duì)于簡(jiǎn)單情況,可以采用目視線性內(nèi)插。多數(shù)情況下,需要計(jì)算或是畫圖法內(nèi)插(見下例)。
舉例:
(1)查取ST.MARY'S在7月14日午后的高低潮潮時(shí)、潮高。
由地理索引中查得該港編號(hào)為1,至PARTⅡ中找到該港,其對(duì)應(yīng)的主港為PLYMOUTH(編號(hào)14),然后在主港索引中查得該港在PART I中的頁(yè)數(shù)為6,翻至該頁(yè),得到7月14日該主港潮汐資料見下表:
(2)由PARTⅡ中查得高低潮潮時(shí)差、高低潮潮高差、平均海面季節(jié)改正值:
N0 |
PLACE LAT LONG
N W |
TIME DIFFERENCES
HIGH WATER LOW WATER ZONE UT(GMT) (高低潮潮時(shí)差) |
HEIGHT DIFFERENCES (IN METERS) MHWS MHWN MLWN MLWS
(高低潮潮高差) |
14
l |
PLYMOUTH(SEE PAGE6)
ISLES 0F SCILLY ST.MARYS 4955 00619 |
0000 0600 0000 0600 AND AND AND AND 1200 1800 1200 1800
-0035-0100-0040-0025 |
5.5 4.4 2.2 O.8
+O.2 -O.1 -0.2 -O.1 |
注:平均海面季節(jié)改正值可以忽略不計(jì)
(3)通過(guò)線性內(nèi)插求得午后高低潮潮時(shí)差
主港午后低潮時(shí)為1532,其對(duì)應(yīng)上面LOW WATER下的1200與1800之間,1200對(duì)應(yīng)的潮時(shí)差為-0040,1800對(duì)應(yīng)-0025,按下式內(nèi)插:
低潮潮時(shí)差=-0040+(1532-1200)/(1800-1200)×[-0025-(-0040)]=-0031
主港午后高潮時(shí)為2149,其對(duì)應(yīng)上面HIGH WATER下的1800與0000之間,1800對(duì)應(yīng)的潮時(shí)差為-0100,0000對(duì)應(yīng)-0035,按下式內(nèi)插:
高潮潮時(shí)差=-0100+(2149-1800)/(2400-1800)×[-0035-(-0100)]=-0044
(4)用畫圖法內(nèi)插求得午后高低潮潮時(shí)差
·求低潮潮時(shí)差(見圖1):
縱軸為LOW WATER下的潮時(shí)差-0025至-0040;橫軸為1532所在的區(qū)間1200至1800(LOW WATRE下),比例尺自設(shè);A點(diǎn)(-0040 AT 1200),B點(diǎn)(-0025 AT 1800)。以直線連接兩點(diǎn)得線段AB,在橫軸上,以1532始,垂直向上作直線,與AB相交,由交點(diǎn)向縱軸水平作直線,交點(diǎn)縱坐標(biāo)-0031為低潮潮時(shí)差。
·求高潮潮時(shí)差(見圖2):
縱軸為HIGH WATER下的-0035至-0100,橫軸為2149所在的區(qū)間1800至2400(0000)(HIGH WATER下),比例尺自設(shè),A點(diǎn)(-0035 AT 2400)B點(diǎn)(-0100 AT 1800),連接AB,在橫軸上,以2149始,垂直向上作直線交于AB,由交點(diǎn)水平作直線交縱軸于-0044,此為高潮潮時(shí)差。
注意:①無(wú)論是采用計(jì)算法還是畫圖法,只能高潮在高潮中內(nèi)插,低潮在低潮中內(nèi)插。②在實(shí)際運(yùn)用中,為了增加精確度,可適當(dāng)細(xì)分縱橫坐標(biāo)。
(5)通過(guò)線性內(nèi)插求得午后高低潮潮高差
主港午后高潮時(shí)2149,高潮高5.0,HEIGHT DIFFERENCES(潮高差)下的MHWS(平均大潮高潮高)為5.5,MHWN(平均小潮高潮高)為4.4,二者對(duì)應(yīng)的潮高差分別為:+0.2,-0.1。按下式計(jì)算:
高潮潮高差=0.2-[0.2-(-0.1)]/(5.5-4.4)×(5.5-5.0)=0.06-0.1
主港午后低潮時(shí)1532,低潮高1.1,HEIGHT DIFFERENCES(潮高差)下的MLWN(平均小潮低潮高)為2.2,MLWS(平均大潮低潮高)為0.8,二者對(duì)應(yīng)的潮高差分別為:-0.2,-0.1。按下式計(jì)算:
低潮潮高差=-0.2-[0.2-(-0.1)]/(2.2-0.8)×(2.2-1.1)=-0.1
(6)用畫圖法內(nèi)插求得午后高低潮潮高差
·求高潮潮高差(見圖3):
縱軸為HE-IGHT DIFFERE-NCES下MHWS,MHWN對(duì)應(yīng)的潮高差+0.2至-0.1,橫軸為MHWS(5.5),M—HWN(4.4)所在區(qū)間,比例尺自設(shè),A點(diǎn)(4.4,-0.1),B點(diǎn)(5.5,0.2),連接兩點(diǎn),在橫軸上以5.0(主港午后高潮高)為始點(diǎn),向上作直線交于AB,自交點(diǎn)起,水平向縱軸作直線,交縱軸於0.06,約為0.1,此為高潮潮高差。
·求低潮潮高差(見圖4):
縱軸為MLWN.MLWS對(duì)應(yīng)的潮高差-0.2至-0.1所在區(qū)間,橫軸為MLWN(2.2),MLWS(0.8)所在區(qū)間,比例尺自設(shè),A點(diǎn)(0.8,-0.1),B點(diǎn)(2.2,-0.2),連接兩點(diǎn),在橫軸上。以低潮潮高1.1始,垂直向上作直線交AB。自交點(diǎn)水平向縱軸作線,交于-0.12,約為-0.1,此為低潮潮高差。
圖4 求低潮潮高差
注意:①無(wú)論是采用計(jì)算法還是畫圖法,只能高潮在高潮中內(nèi)插,低潮在低潮中內(nèi)插。②在實(shí)際運(yùn)用中,為了增加精確度,可適當(dāng)細(xì)分縱橫坐標(biāo)。③小數(shù)點(diǎn)后保留一位。
(7)用潮汐預(yù)算表求午后附港高低潮潮時(shí)、潮高
主港:DEVONPORT,附港:ST.MARY'S,時(shí)間:7月14日。查表得:
TIME |
HEIGHT | |||
HW |
LW |
HW |
LW | |
主港高低潮潮時(shí)、潮高 |
2149 |
1532 |
5.0 |
1.1 |
主港季節(jié)改正 |
0.0 |
0.0 | ||
主港與附港 潮時(shí)差、潮高差 |
-0044 |
-0031 |
+0.1 |
-0.1 |
附港季節(jié)改正 |
0.0 |
0.0 | ||
附港高低潮潮時(shí)、潮高 |
2105 |
1501 |
5.1 |
1.O |
附港潮時(shí)間隔 |
0604 |
由表即可求得附港7月14日午后的潮時(shí)、潮高。
低潮潮時(shí)為1501GMT=1601英國(guó)夏令時(shí)(BST);
高潮潮時(shí)為2105GMT=2205英國(guó)夏令時(shí)(BST);
低潮潮高為1.0m;高潮潮高為5.1m;
高低潮潮時(shí)間隔為0604h
3利用英版潮汐表求任意時(shí)的潮高。任意潮高的潮時(shí)
通常用來(lái)求取相鄰高低潮兼任意潮高、潮時(shí)的方法有下列幾種:
a.公式法:
任意時(shí)潮高=高潮高-1/2潮差(1-cosl80°t/T)
式中:t為所求時(shí)刻與臨近高潮時(shí)的時(shí)間間隔;T為落潮或是漲潮的時(shí)間間隔。
b.梯形圖形法:中版潮汐表推薦使用此法。
c.潮高差曲線圖法:英版潮汐表推薦此法。
d.利用潮高曲線圖的系數(shù)求潮高改正值法。
e.利用調(diào)和常數(shù)法:英版潮汐表列有此法。
其中,前四種方法都是根據(jù)潮汐漲落的運(yùn)動(dòng)曲線近似余弦曲線的原理,或是總結(jié)為公式,或是編制梯行圖形、潮高曲線圖。但英版潮汐表中的潮高曲線圖法使用的前提是:漲落潮時(shí)為5h與7h之間且不需要淺水改正。如果上述條件不滿足,則應(yīng)當(dāng)使用方法e.調(diào)和常數(shù)法。
英版潮汐表中所列港口絕大多數(shù)港口適合潮高差曲線圖法,此法也是英版潮汐表主推的方法。第一卷與第二卷的歐洲部分除威尼斯外,每個(gè)主港印有l張與其潮汐性質(zhì)相符的曲線圖,供求該主港和其附港任意潮高、潮時(shí),對(duì)于一些特殊的港口也附有專用的曲線圖。其他部分與第三,四卷每卷各印一張,供求該卷所有港口任意潮高潮時(shí)使用。
(1)使用潮高差曲線圖求主港任意時(shí)的潮高
I.將欲求時(shí)刻前后的高潮高和低潮高分別標(biāo)于標(biāo)準(zhǔn)潮高差曲線圖上下兩邊,并直線連接(AB),(見圖5)。
Ⅱ.在灰色區(qū)域內(nèi)填人HW時(shí)(相鄰于欲求時(shí)刻的高潮時(shí))。以及包括欲求時(shí)刻在內(nèi)的其他時(shí)間。
Ⅲ.從所求時(shí)刻,垂直向上作直線相交于曲線,如該日所求時(shí)刻前后高低潮潮高差并非是平均大潮潮高差或是平均小潮潮高差,可用所求時(shí)刻前后潮高差為引數(shù)。在SPRINGS與NEAPS曲線間進(jìn)行目視內(nèi)插,找到一點(diǎn)。(注意,不可外插,如果潮高差大于SPRINGS,可取與SPRINGS曲線的交點(diǎn),如果潮高差小于NEAPS,則取與NEAPS曲線的交點(diǎn))。
Ⅳ.由交點(diǎn)水平作直線與I中的線相交,再由此交點(diǎn)垂直作直線與潮高尺相交,交點(diǎn)C讀數(shù)即為所求時(shí)刻潮高。
舉例:求ULLAPOOL在1月6日1900的潮高(見圖5)。
從ATT(ADMIRALTY TIDE TABLE)PART I中查?。?/SPAN>
圖5 ULLAPOOL平均大潮和平均小潮潮高差曲線圖
由圖可查得該港1月6日1900的潮高為3.6m。
(2)使用潮高差曲線圖查取給定潮高的潮時(shí)
I.將給定潮高(時(shí)段及漲潮或是落潮可確定)前后的高潮高、低潮高標(biāo)于標(biāo)準(zhǔn)潮高差曲線上下兩邊,直線連接(AB)。
Ⅱ.在灰色區(qū)域內(nèi)填入高潮時(shí)和給定潮高所在時(shí)段的若干時(shí)間。
Ⅲ.自給定潮高始,垂直向AB作線相交,然后自交點(diǎn)水平向曲線作線,以給定潮高前后的高低潮潮高差為引數(shù),在SPRINGS和NEAPS曲線問(wèn)目視內(nèi)插,得到一點(diǎn)。為水平線的終點(diǎn)。(注意,不可外插,如果潮高差大于SPRINGS,可取與SPRINGS曲線的交點(diǎn),如果潮高差小于NEAPS,則取與NEAPS曲線的交點(diǎn))。
Ⅳ.自水平線的終點(diǎn)垂直向下作線,與時(shí)間軸的交點(diǎn)讀數(shù)為所求潮時(shí)。
舉例:查取ULLAPOOL在1月6日午后潮水高至3.6m時(shí)的時(shí)間(見圖6)。
由圖6查得該港1月6日午后潮水高至3.6m時(shí)的時(shí)間為1900。
圖6 ULLAPOOL平均大潮與平均小潮潮高差曲線圖
(3)使用潮高差曲線圖查取附港任意潮時(shí)潮高
查取附港任意潮時(shí)潮高,應(yīng)在其對(duì)應(yīng)主港的潮高差曲線圖上進(jìn)行,方法與查取主港任意潮高潮時(shí)相同,應(yīng)注意的是:A,B兩點(diǎn)為附港相應(yīng)的高潮高和低潮高:時(shí)間軸上的HW時(shí)為附港的高潮時(shí);在大小潮兩曲線間內(nèi)插時(shí),仍以主港相應(yīng)的潮差為引數(shù),而不是附港潮差,內(nèi)插方法同主港。因此,在查取附港任意潮高潮時(shí),應(yīng)先查算附港相應(yīng)的高潮時(shí)、低潮時(shí)、高潮高、低潮高。
(4)VOL I中有關(guān)SWANAGE和SELSEY之間幾個(gè)港口(英吉利海峽北岸英國(guó)港口)的特別介紹
這些港口的潮汐性質(zhì)獨(dú)特,低潮特征比高潮更為明顯,因此,這幾個(gè)港口的潮高差曲線圖的時(shí)間軸以低潮時(shí)為基準(zhǔn);同時(shí),部分港口潮高差曲線圖的形狀和持續(xù)時(shí)間變化較大,為了增加精確度,在SPRINGS和NEAPS兩曲線間,又增加了一條,稱為“CRITICAL LINE”,內(nèi)插時(shí),應(yīng)在SPRINGS和此曲線間,或是NEAPS與該曲線間進(jìn)行。具體使用方法與其他普通港口相同。
(5)并非所有附港任意潮高都可以使用潮高差曲線圖法,極少數(shù)幾個(gè)港口需要使用調(diào)和常數(shù)法。
那些不適用的附港,在每卷PARTⅡ中用符號(hào)“c”做出標(biāo)注:for intermediate heights,use harmonic constants。另外,有的附港還標(biāo)有其他符號(hào),不同符號(hào)具有不同的意義。都在頁(yè)底附有注釋,使用時(shí)應(yīng)該予以注意,仔細(xì)研讀。
4關(guān)于使用調(diào)和常數(shù)法預(yù)算潮汐
英版《潮汐表》partⅢ-harmonic constants中列出了各港口編號(hào)、地點(diǎn)、平均海面、四個(gè)主要分潮(M2 S2K1 O1)的調(diào)和常數(shù):振幅H和遲角g;淺水改正(SW CORRECTION)數(shù)據(jù)。同時(shí),還提供了平均海面和調(diào)和常數(shù)的季節(jié)改正值,以便利用簡(jiǎn)化的調(diào)和常數(shù)法預(yù)算潮汐。第二到四卷還有關(guān)于潮流的調(diào)和常數(shù),用于預(yù)報(bào)潮流。每卷末還印有若干張簡(jiǎn)化調(diào)和常數(shù)法的計(jì)算表格,給出了詳細(xì)的計(jì)算步驟,便于使用者使用。
雖然此法的精度高于一般方法,但因其計(jì)算復(fù)雜,對(duì)于缺乏先進(jìn)計(jì)算手段的船舶,此法只適用于不能用一般方法求算潮汐的地點(diǎn)使用。同時(shí),還應(yīng)注意的是。英版潮汐表提供的只是簡(jiǎn)化的調(diào)和常數(shù)法,利用此法計(jì)算出來(lái)的各主港潮汐,其精確度都小于PART I中所列數(shù)據(jù),PART I中的數(shù)據(jù)也是采用調(diào)和常數(shù)法計(jì)算所得,但是因其使用了更多的調(diào)和要素,有的甚至超過(guò)了100個(gè),精確度自然很高。
5關(guān)于英版潮汐表推薦的潮汐預(yù)報(bào)軟件
DP 550 TOTALTIDE(簡(jiǎn)化版DP560)是專門為船舶設(shè)計(jì)的潮汐預(yù)算軟件,符合SOLAS公約要求,業(yè)內(nèi)使用廣泛。能夠?yàn)樯檀叫刑峁┘磿r(shí)的潮高和潮流預(yù)報(bào),使用了與英版潮汐表相同的預(yù)算方法和調(diào)和常數(shù)。主附港潮高以清晰準(zhǔn)確的圖形和表格形式顯示。還能夠:
(1)提供世界范圍內(nèi)基于海圖3000多個(gè)位置的潮流要素。
(2)能夠使使用者同時(shí)選擇、計(jì)算多個(gè)港口的潮高預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)時(shí)段長(zhǎng)達(dá)7天,結(jié)果中還包括了白晝時(shí)長(zhǎng),航海晨光朦影時(shí),月相,大潮小潮日指示,UKC,高空余量等。
(3)一張CD包括了計(jì)算程序和7個(gè)地理區(qū)域數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)包需要年度更新,每年一月從英版海圖代銷商處購(gòu)買。
(4)TOTALTIDE需要的硬件環(huán)境為:一臺(tái)PC,200MHz以上的處理器,最小64MB內(nèi)存,CD-ROM,支持WIN98,NT,2000,ME或XP。
另外,UKHO(英國(guó)水道測(cè)量局)還提供網(wǎng)上在線潮汐預(yù)報(bào)服務(wù)(可預(yù)報(bào)全球超過(guò)6000個(gè)港口的潮汐),目前提供預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)達(dá)7天的免費(fèi)服務(wù),需要更長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)報(bào)。需支付少量費(fèi)用。網(wǎng)址:WWW.UKHO.GOV.UK。
作者:青島遠(yuǎn)洋運(yùn)輸有限公司 孫魯劍 來(lái)源:航海技術(shù)