《潮汐表》是船舶必备航海图书之一,是关系到船舶航行。特别是进出港安全的重要图书资料。目前,比较谨慎的船东或是船舶管理公司均为船舶配备了中英版《潮汐表》。其中,中版《潮汐表》为1~3册,覆盖了中国沿岸各港;英版《潮汐表》为vol l~4,覆盖了全世界沿海各港。并建议各轮,当航至中国沿海,使用中版《潮汐表》;于国外港口时,则使用英版《潮汐表》。这是考虑到中英版《潮汐表》对不同区域潮汐数据预报的精确度不同而作出的。不难理解,对于本国各港历年潮汐、潮流的监测,数据统计分析,规律总结,以及基于此对潮汐、潮流的预报,自然是由本国主管机构主导,占有资源优势,更具可信度。例如,中版《潮汐表》中第一部分就列出了许多港口的每日逐时潮高预报,在历年的应用中,被证实准确度较高;英版《潮汐表》vol1(United Kingdom and Ireland)中,partI a也列出了本国部分港口(Plymouth,Poole,Southampton etc.)每日逐时的潮高。
中版《潮汐表》4—6册刊载了国外部分港口的潮汐资料,与英版《潮汐表》相比,其资料来源的及时性和准确性较弱。对于附港而言,此点尤甚(主港的预报精度大致与英版潮汐表相当)。作为英版《潮汐表》的编制和出版机构——英国水道测量局(the United Kingdom Hydrographic Office。简称UKHO),在获取潮汐预报资源方面.历史上与大多数表列诸港所属国家的主管当局保持着及时有效的交流和联系。同时,各港口当局和相关测量工程公司发现提供的数据有任何的不准确时,被要求及时通知英国水道测量局,并邀请他们对提高潮汐表的准确性和适用性提出建议。尤其是在下列方面,各港口当局和测量公司应当尽快告知英国水道测量局:①partI中的预报数据,partⅡ中的潮时潮高差,partⅢ中的调和常数在印刷上的错误;②观测与预报出现明显差异时;③有记录的意外高低潮详情;④设立新的自动潮汐测量仪时的详情;⑤新设立的潮汐测量仪的记录、数据分析。这些措施保证了英版《潮汐表》能够提供全球大部分港口比较准确的潮汐预报。
对于英版《潮汐表》出版后一些重要的改正。可在表列年份年初出版的《英版航海通告年度摘要》中查取,即英版潮汐表的补遗和勘误(admiralty tide tables-addenda and corrigenda)。
在实际应用中,多数驾驶员对中版《潮汐表》的使用可以达到熟练的程度,而对于英版《潮汐表》则存在一定程度的生疏,尤其是查取某一港口任意时的潮高或是任意潮高所对应的潮时时。
现对使用英版《潮汐表》进行潮汐推算介绍如下:
1.主港潮汐
书后地理索引(注意:索引中各港口对应的数字并非页数,而是编号)中以黑体印刷的港口即为本册主港,翻至封面背页,是主港索引,由此查得主港所在页数,翻至该页(partI),可得所求日的高低潮潮时和潮高;在VOLl part I a中,还可以查取ENGLAND,SCOTLAND和CHANNEL ISLANDS部分主港逐时潮高。在主港索引中,港口名称前注有*的,表示有该港的逐时潮高预报,例如:*SOUTHAMPTON。应当注意的是,表列时间皆为区时,非法定时(法定时可从无线电信号表第二卷查得),当法定时与区时不同时,要予以订正。
2附港潮汐
附港高(低)潮潮时=主港高(低)潮潮时+高(低)潮潮时差
附港潮高=主港潮高+主港平均海面季节改正值+潮高差+附港平均海面季节改正值
由“地理索引”找到港口名称,查得其对应的编号,然后至PARTⅡ中找到该编号(该编号对应着该港),由该编号上查,可得以黑体字印刷的主港,是该附港的主港。即于PART I中查得主港高低潮潮时、潮高。
高低潮潮时差、潮高差、主附港平均海面季节改正值均列于PARTⅡ中。其中,高低潮潮时差、潮高差需进行线性内插,对于简单情况,可以采用目视线性内插。多数情况下,需要计算或是画图法内插(见下例)。
举例:
(1)查取ST.MARY'S在7月14日午后的高低潮潮时、潮高。
由地理索引中查得该港编号为1,至PARTⅡ中找到该港,其对应的主港为PLYMOUTH(编号14),然后在主港索引中查得该港在PART I中的页数为6,翻至该页,得到7月14日该主港潮汐资料见下表:
(2)由PARTⅡ中查得高低潮潮时差、高低潮潮高差、平均海面季节改正值:
N0 |
PLACE LAT LONG
N W |
TIME DIFFERENCES
HIGH WATER LOW WATER ZONE UT(GMT) (高低潮潮时差) |
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:平均海面季节改正值可以忽略不计
(3)通过线性内插求得午后高低潮潮时差
主港午后低潮时为1532,其对应上面LOW WATER下的1200与1800之间,1200对应的潮时差为-0040,1800对应-0025,按下式内插:
低潮潮时差=-0040+(1532-1200)/(1800-1200)×[-0025-(-0040)]=-0031
主港午后高潮时为2149,其对应上面HIGH WATER下的1800与0000之间,1800对应的潮时差为-0100,0000对应-0035,按下式内插:
高潮潮时差=-0100+(2149-1800)/(2400-1800)×[-0035-(-0100)]=-0044
(4)用画图法内插求得午后高低潮潮时差
·求低潮潮时差(见图1):
纵轴为LOW WATER下的潮时差-0025至-0040;横轴为1532所在的区间1200至1800(LOW WATRE下),比例尺自设;A点(-0040 AT 1200),B点(-0025 AT 1800)。以直线连接两点得线段AB,在横轴上,以1532始,垂直向上作直线,与AB相交,由交点向纵轴水平作直线,交点纵坐标-0031为低潮潮时差。
·求高潮潮时差(见图2):
纵轴为HIGH WATER下的-0035至-0100,横轴为2149所在的区间1800至2400(0000)(HIGH WATER下),比例尺自设,A点(-0035 AT 2400)B点(-0100 AT 1800),连接AB,在横轴上,以2149始,垂直向上作直线交于AB,由交点水平作直线交纵轴于-0044,此为高潮潮时差。
注意:①无论是采用计算法还是画图法,只能高潮在高潮中内插,低潮在低潮中内插。②在实际运用中,为了增加精确度,可适当细分纵横坐标。
(5)通过线性内插求得午后高低潮潮高差
主港午后高潮时2149,高潮高5.0,HEIGHT DIFFERENCES(潮高差)下的MHWS(平均大潮高潮高)为5.5,MHWN(平均小潮高潮高)为4.4,二者对应的潮高差分别为:+0.2,-0.1。按下式计算:
高潮潮高差=0.2-[0.2-(-0.1)]/(5.5-4.4)×(5.5-5.0)=0.06-0.1
主港午后低潮时1532,低潮高1.1,HEIGHT DIFFERENCES(潮高差)下的MLWN(平均小潮低潮高)为2.2,MLWS(平均大潮低潮高)为0.8,二者对应的潮高差分别为:-0.2,-0.1。按下式计算:
低潮潮高差=-0.2-[0.2-(-0.1)]/(2.2-0.8)×(2.2-1.1)=-0.1
(6)用画图法内插求得午后高低潮潮高差
·求高潮潮高差(见图3):
纵轴为HE-IGHT DIFFERE-NCES下MHWS,MHWN对应的潮高差+0.2至-0.1,横轴为MHWS(5.5),M—HWN(4.4)所在区间,比例尺自设,A点(4.4,-0.1),B点(5.5,0.2),连接两点,在横轴上以5.0(主港午后高潮高)为始点,向上作直线交于AB,自交点起,水平向纵轴作直线,交纵轴於0.06,约为0.1,此为高潮潮高差。
·求低潮潮高差(见图4):
纵轴为MLWN.MLWS对应的潮高差-0.2至-0.1所在区间,横轴为MLWN(2.2),MLWS(0.8)所在区间,比例尺自设,A点(0.8,-0.1),B点(2.2,-0.2),连接两点,在横轴上。以低潮潮高1.1始,垂直向上作直线交AB。自交点水平向纵轴作线,交于-0.12,约为-0.1,此为低潮潮高差。
图4 求低潮潮高差
注意:①无论是采用计算法还是画图法,只能高潮在高潮中内插,低潮在低潮中内插。②在实际运用中,为了增加精确度,可适当细分纵横坐标。③小数点后保留一位。
(7)用潮汐预算表求午后附港高低潮潮时、潮高
主港:DEVONPORT,附港:ST.MARY'S,时间:7月14日。查表得:
TIME |
HEIGHT | |||
HW |
LW |
HW |
LW | |
主港高低潮潮时、潮高 |
2149 |
1532 |
5.0 |
1.1 |
主港季节改正 |
0.0 |
0.0 | ||
主港与附港 潮时差、潮高差 |
-0044 |
-0031 |
+0.1 |
-0.1 |
附港季节改正 |
0.0 |
0.0 | ||
附港高低潮潮时、潮高 |
2105 |
1501 |
5.1 |
1.O |
附港潮时间隔 |
0604 |
由表即可求得附港7月14日午后的潮时、潮高。
低潮潮时为1501GMT=1601英国夏令时(BST);
高潮潮时为2105GMT=2205英国夏令时(BST);
低潮潮高为1.0m;高潮潮高为5.1m;
高低潮潮时间隔为0604h
3利用英版潮汐表求任意时的潮高。任意潮高的潮时
通常用来求取相邻高低潮兼任意潮高、潮时的方法有下列几种:
a.公式法:
任意时潮高=高潮高-1/2潮差(1-cosl80°t/T)
式中:t为所求时刻与临近高潮时的时间间隔;T为落潮或是涨潮的时间间隔。
b.梯形图形法:中版潮汐表推荐使用此法。
c.潮高差曲线图法:英版潮汐表推荐此法。
d.利用潮高曲线图的系数求潮高改正值法。
e.利用调和常数法:英版潮汐表列有此法。
其中,前四种方法都是根据潮汐涨落的运动曲线近似余弦曲线的原理,或是总结为公式,或是编制梯行图形、潮高曲线图。但英版潮汐表中的潮高曲线图法使用的前提是:涨落潮时为5h与7h之间且不需要浅水改正。如果上述条件不满足,则应当使用方法e.调和常数法。
英版潮汐表中所列港口绝大多数港口适合潮高差曲线图法,此法也是英版潮汐表主推的方法。第一卷与第二卷的欧洲部分除威尼斯外,每个主港印有l张与其潮汐性质相符的曲线图,供求该主港和其附港任意潮高、潮时,对于一些特殊的港口也附有专用的曲线图。其他部分与第三,四卷每卷各印一张,供求该卷所有港口任意潮高潮时使用。
(1)使用潮高差曲线图求主港任意时的潮高
I.将欲求时刻前后的高潮高和低潮高分别标于标准潮高差曲线图上下两边,并直线连接(AB),(见图5)。
Ⅱ.在灰色区域内填人HW时(相邻于欲求时刻的高潮时)。以及包括欲求时刻在内的其他时间。
Ⅲ.从所求时刻,垂直向上作直线相交于曲线,如该日所求时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,可用所求时刻前后潮高差为引数。在SPRINGS与NEAPS曲线间进行目视内插,找到一点。(注意,不可外插,如果潮高差大于SPRINGS,可取与SPRINGS曲线的交点,如果潮高差小于NEAPS,则取与NEAPS曲线的交点)。
Ⅳ.由交点水平作直线与I中的线相交,再由此交点垂直作直线与潮高尺相交,交点C读数即为所求时刻潮高。
举例:求ULLAPOOL在1月6日1900的潮高(见图5)。
从ATT(ADMIRALTY TIDE TABLE)PART I中查取:
图5 ULLAPOOL平均大潮和平均小潮潮高差曲线图
由图可查得该港1月6日1900的潮高为3.6m。
(2)使用潮高差曲线图查取给定潮高的潮时
I.将给定潮高(时段及涨潮或是落潮可确定)前后的高潮高、低潮高标于标准潮高差曲线上下两边,直线连接(AB)。
Ⅱ.在灰色区域内填入高潮时和给定潮高所在时段的若干时间。
Ⅲ.自给定潮高始,垂直向AB作线相交,然后自交点水平向曲线作线,以给定潮高前后的高低潮潮高差为引数,在SPRINGS和NEAPS曲线问目视内插,得到一点。为水平线的终点。(注意,不可外插,如果潮高差大于SPRINGS,可取与SPRINGS曲线的交点,如果潮高差小于NEAPS,则取与NEAPS曲线的交点)。
Ⅳ.自水平线的终点垂直向下作线,与时间轴的交点读数为所求潮时。
举例:查取ULLAPOOL在1月6日午后潮水高至3.6m时的时间(见图6)。
由图6查得该港1月6日午后潮水高至3.6m时的时间为1900。
图6 ULLAPOOL平均大潮与平均小潮潮高差曲线图
(3)使用潮高差曲线图查取附港任意潮时潮高
查取附港任意潮时潮高,应在其对应主港的潮高差曲线图上进行,方法与查取主港任意潮高潮时相同,应注意的是:A,B两点为附港相应的高潮高和低潮高:时间轴上的HW时为附港的高潮时;在大小潮两曲线间内插时,仍以主港相应的潮差为引数,而不是附港潮差,内插方法同主港。因此,在查取附港任意潮高潮时,应先查算附港相应的高潮时、低潮时、高潮高、低潮高。
(4)VOL I中有关SWANAGE和SELSEY之间几个港口(英吉利海峡北岸英国港口)的特别介绍
这些港口的潮汐性质独特,低潮特征比高潮更为明显,因此,这几个港口的潮高差曲线图的时间轴以低潮时为基准;同时,部分港口潮高差曲线图的形状和持续时间变化较大,为了增加精确度,在SPRINGS和NEAPS两曲线间,又增加了一条,称为“CRITICAL LINE”,内插时,应在SPRINGS和此曲线间,或是NEAPS与该曲线间进行。具体使用方法与其他普通港口相同。
(5)并非所有附港任意潮高都可以使用潮高差曲线图法,极少数几个港口需要使用调和常数法。
那些不适用的附港,在每卷PARTⅡ中用符号“c”做出标注:for intermediate heights,use harmonic constants。另外,有的附港还标有其他符号,不同符号具有不同的意义。都在页底附有注释,使用时应该予以注意,仔细研读。
4关于使用调和常数法预算潮汐
英版《潮汐表》partⅢ-harmonic constants中列出了各港口编号、地点、平均海面、四个主要分潮(M2 S2K1 O1)的调和常数:振幅H和迟角g;浅水改正(SW CORRECTION)数据。同时,还提供了平均海面和调和常数的季节改正值,以便利用简化的调和常数法预算潮汐。第二到四卷还有关于潮流的调和常数,用于预报潮流。每卷末还印有若干张简化调和常数法的计算表格,给出了详细的计算步骤,便于使用者使用。
虽然此法的精度高于一般方法,但因其计算复杂,对于缺乏先进计算手段的船舶,此法只适用于不能用一般方法求算潮汐的地点使用。同时,还应注意的是。英版潮汐表提供的只是简化的调和常数法,利用此法计算出来的各主港潮汐,其精确度都小于PART I中所列数据,PART I中的数据也是采用调和常数法计算所得,但是因其使用了更多的调和要素,有的甚至超过了100个,精确度自然很高。
5关于英版潮汐表推荐的潮汐预报软件
DP 550 TOTALTIDE(简化版DP560)是专门为船舶设计的潮汐预算软件,符合SOLAS公约要求,业内使用广泛。能够为商船航行提供即时的潮高和潮流预报,使用了与英版潮汐表相同的预算方法和调和常数。主附港潮高以清晰准确的图形和表格形式显示。还能够:
(1)提供世界范围内基于海图3000多个位置的潮流要素。
(2)能够使使用者同时选择、计算多个港口的潮高预报,预报时段长达7天,结果中还包括了白昼时长,航海晨光朦影时,月相,大潮小潮日指示,UKC,高空余量等。
(3)一张CD包括了计算程序和7个地理区域数据包,数据包需要年度更新,每年一月从英版海图代销商处购买。
(4)TOTALTIDE需要的硬件环境为:一台PC,200MHz以上的处理器,最小64MB内存,CD-ROM,支持WIN98,NT,2000,ME或XP。
另外,UKHO(英国水道测量局)还提供网上在线潮汐预报服务(可预报全球超过6000个港口的潮汐),目前提供预报时长达7天的免费服务,需要更长时间的预报。需支付少量费用。网址:WWW.UKHO.GOV.UK。
作者:青岛远洋运输有限公司 孙鲁剑 来源:航海技术