潮汐现象的产生与月球、太阳以及地球之间的相对运动密切相关。地球在特定的轨道上围绕太阳旋转,而月球则在一个独立的轨道上环绕地球运行。这三者之间存在着相互吸引和排斥的力,这些力共同构成了引发潮汐现象的基本物理机制。
月球绕地球的运动周期大约为29.5天。在这个周期内,每当月球、太阳和地球三者排列成一条直线时,即在新月和满月时期,潮汐的涨落幅度会达到最大值;而当月球、太阳和地球三者形成直角三角形时,即在上弦月和下弦月时期,潮汐的涨落幅度则相对较小。然而,实际观测到的潮汐涨落时间与理论预测并不完全一致,这主要是因为地球的形状并非均匀,导致不同地区的最大潮和最小潮出现时间存在一定的延迟。
经过长期的观测和实践,人们普遍认为月球对地球(尤其是地球表面水体)的引力是潮汐现象的主要成因,而太阳的引力虽然也起到一定作用,但相对较小,大约只有月球引力的2/5。月球之所以能够产生较大的引力效应,主要是因为其与地球的距离相对较近。
海水的涨落呈现出明显的周期性规律,其涨落时间和高度都遵循着特定的周期变化。这种现象被称为潮汐。而随着海水的涨落,水位的变化还会引发海水的水平流动,这种现象被称为潮流。理论上,潮汐的出现时间应该与月球的上中天或下中天时刻相吻合,但实际上往往会存在一定的延迟。高潮出现时间与月球上中天时刻之间的时间差被称为高潮间隙。
由于地球自身的自转,地球上某一点与月球的相对位置会不断发生变化,这种变化以每天(约24小时48分钟)为一个周期。因此,海水的涨落规律也呈现出明显的周期性,每24小时48分钟会出现两次高潮和两次低潮,从高潮到低潮大约需要6小时12分钟,而从第一个高潮到第二个高潮则需要12小时24分钟。具体到不同地区的高潮间隙存在差异,例如威海的高潮间隙为10小时50分钟,烟台则为10小时25分钟,这表明地理位置对高潮间隙有显著影响。通常情况下,高潮多出现在每日月亮上中天(即月球经过当地子午线时)前后,而低潮则发生在月出月落前后。高(低)潮的出现时间每天会推迟45-48分钟(0.8小时),这种规律性变化周而复始。
在农历月份中,初一至初五(或十六至二十)期间通常为大潮汐,当地居民常称之为“大活汛”;而初六至十二(或二十一至二十五)期间则属于小潮汐,当地居民常称之为“死汛”;其中,初九或二十四为最小潮,也被称为“死汛底”。如果计划赶海,一般应在最低潮时间点的前两个半小时到达。
威海局部区域计算高潮时和低潮时的简易速算方法,供赶海者参考:
1)当日的高潮潮时=阴历日子(上半月-3,下半月-18)×0.8。
例如,计算威海阴历初五的潮时:高潮时=(5-3)×0.8=1∶36′(即第一个高潮)。低潮时=1∶36′+6∶12′=7∶48′(则是第一个低潮)。
又如计算威海阴历廿五的潮时: 高潮时=(25-18)×0.8=5∶36′(则是第一个高潮)。低潮时=5∶36′+6∶12′=11∶48′(则是第一个低潮)。
下一次低潮或高潮的潮时=前一个低潮或高潮的潮时+12:24。如初五为例,计算出第一次低潮潮时为7:48,则第二次低潮潮时=第一个低潮潮时+12:24=7:48+12:24=20:12,上下不差12分钟。
2)以上为经过多年海上反复实践验证,威海局部区域摸索出一种有规律的简易计算法。这个算法只适合当地,各地可摸索出适合本地的计算方法。
比如:高潮潮时=阴历日子(上半月-1,下半月-16)×0.8;低潮潮时(第一个低潮)=高潮潮时+6∶12′或者-6∶12′ , 等不同的公式,以更适合本地地域。
以下为威海乳山银滩论坛上有关“银滩潮汐表”利用价值的争鸣文章,供参考利用。
1)阴历一个月并不都是30天
由于月球绕地球运转,使我们观察到的月亮每天都在变化,这称为“月相”。月相变化的周期被称为朔望月(科学上定义为:月亮绕到和地球与太阳在一个角度的时间为朔望月,(通俗上定义为:从看到上次月亮最圆到这次最圆之间的时间间隔为朔望月) ,朔望月平均是29.5306天(即29天12小时48分2.8秒)。经过几千年的天文观测,发现朔望月的长度并非固定不变,有时长达29天19小时多,有时仅为29天6小时多,其平均长度为29.5306天(即平均29天半)。根据月相周期编排的“阴历(农阴)”就有了一个月大月30天,小月29天,由此而来。
2)潮汐成因:
潮汐成因和规律非常复杂(目前这方面的知识至少有几本书之多),但科学共识是潮汐原因最主要是由于月球的引力作用,地球上面朝月球的一面,由于月球的引力作用,水体向月球方向移动,形成涨潮。与此同时,在看不到月球的另一面(经度差180度的地方),(由于距离地月质量中心较远。因此地球围绕地月质量中心转动产生的离心力就比较大),大量的水体同样向地球背面移动,因此在与月球相对的另一面,也会形成涨潮。而与地球两个涨潮相差经度90度的地方就是落潮了。
这就是同一时刻地球上有两个经度差180度的地方是最,另有两个经度的地方是最的原因。(参考下面示意图)。
3)潮汐规律:
从(这句话有些毛病—我不知怎么写更好,或者应写成。),地球的自转周期是24小时(一天)。由于地球的自转,地球上某处应是一天有一次面对月亮、有一次背对月亮。所以地球上某处一天有两次高潮,两高潮之间是低潮,因此一天应还有两次低潮。这样地球上某地就有高、低、高、低潮的循环涨落,千古不变。这种现象,在白天出现叫做“潮”,在晚上出现叫做“汐”,统称为潮汐现象。
另一问题是当地球自转一周时,月球也在绕地球公转。
(若从地球北极上空几十万公里处往地球方向观看,地球是逆时针方向自转;而且月球也是以逆时针方向绕地球公转。公转半径是38万公里。)
当地球自转一天后,月球已不在原处了,一天的时间月球向前运动了;或说绕地公转了29.53分之一圈(360度÷29.53=12.19度)。也就是粗略的说地球自转360度再转12.19度才能看到月球仍在昨天的高度。地球自转一天是24小时,所以每小时自转15度(360度÷24=15度)。而自转12.19度是48分钟多。所以月亮每天升起都比前一天晚48分钟。这样由于月球引起的潮汐的周期就成了每24小时48分钟有高潮两次;低潮两次。每次高、低、高、低之间的时差是24小时48分钟的四分之一,即6小时12分钟。当然这6小时12分钟是平均值。并不是每天如此。因为潮汐的形成不只是月球引起,还受地形、太阳引力等众多因素影响。
举例说:老张喜欢在最高潮水位时游泳,而今天早上他发现是6点整潮最高,那么他再游泳时应是18点24分时去下水。明天应早上6点48分钟下水,明晚是19点12分去下水。另一位小李喜欢在最低潮时赶海,小李应今天中午12点12分去赶海,明天则应在0点36分和13点去赶海……
这就是潮汐的时间规律。根据以上规律银滩居民可以自已观察后发布《今后几天的潮汐表》。
结论:既然阴历不是固定的每月30天,因此不但威海银滩不可能有固定30天周期的潮汐规律表,其它地方也不可能有。网上发布的每月相同的威海银滩潮汐表,都是不准确的。
地球上任何地方—比如在银滩,如果你有心在这个月靠亲自观察记录出了一个月的“潮汐表”,那么下个月这个表就作废了。也许19年以后某月这个“潮汐表” 才有可能再用一次。