潮起潮落：全面解析潮汐知识及其对船舶航行的影响
潮起潮落：全面解析潮汐知识及其对船舶航行的影响
编者按：
“海事现场工作100问”专栏由基层海事执法人员对海事关键业务、航海知识、水文气象、船舶航行注意事项等进行梳理归纳，以问答形式进行相关知识普及。
潮汐的基本成因和潮汐术语
潮汐是海面在外力作用下产生的周期性升降现象，主要由天体的引潮力引起，包括天体的引力和惯性离心力的合力。其中，月球和太阳的引潮力对潮汐影响最大，月球引潮力是产生潮汐的主要因素。
常见的潮汐术语包括：
- 平潮：高潮前后的一段时间内，海面处于停止状态
- 停潮：低潮前后的一段时间内，海面处于停止状态
- 潮高基准面：计算潮高的起算面，一般即为海图深度基准面
- 潮差：相邻高、低潮潮高之差
- 潮流：伴随海面周期性升降运动而产生的海水周期性水平方向流动
- 回归潮：月球赤纬最大时的潮汐
- 分点潮：月球赤纬最小时的潮汐
- 大潮升：从潮高基准面到平均大潮高潮面的高度
- 小潮升：从潮高基准面到平均小潮高潮面的高度
潮汐不等现象
潮汐存在三种主要的不等现象：
周日不等现象：在同一太阴日中，两次高潮或两次低潮的潮高以及相邻的高潮低潮时间间隔并不相等。主要成因是月赤纬不等于零以及测者纬度不等于零。
半月不等现象：主要成因是月球、太阳和地球在空间周期性改变相对位置。从新月到上弦，潮差逐渐变小；从上弦到满月则逐渐变大；从满月到下弦，从下弦到新月又产生同样的变化。这种以半个朔望月为周期的潮汐变化称为潮汐的半月不等。
视差不等现象：由于月球和太阳与地球间的距离变化，使月球引潮力和太阳引潮力发生变化，从而引发的潮汐的视差不等现象，其周期为一个恒星月，约27.3天。
潮汐类型
在一个潮汐周期（约24小时50分钟，天文学上称一个太阴日）中，各地潮水涨落的次数、时刻、持续时间不同，大致分为三种类型：
半日潮型：在一个太阴日内发生两次高潮和低潮，前一次高潮和低潮的潮差与后一次高潮和低潮的潮差大致相同，涨潮过程和落潮过程的时间也几乎相等（6小时12.5分）。我国大多数港口为半日潮港，如厦门港、天津港、青岛港。
全日潮型：在一个太阴日内只有一次高潮和一次低潮。如南海汕头港、渤海秦皇岛港等，南海的北部湾是世界上最典型的全日潮海区。
混合潮型：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮和低潮的潮差相差较大，涨潮过程和落潮过程的时间也不等；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。我国南海多数地点属混合潮型。如榆林港，十五天出现全日潮，其余日子为不规则的半日潮，潮差较大。
潮汐的计算
每当农历初一（朔）或十五（望）时，地球、月球、太阳的位置几乎在同一直线上，月球和太阳的引潮力迭加，便出现大潮。而农历初七、八（上弦）或二十二、三（下弦）时，月球对地球的引潮力与太阳对地球的引潮力互相垂直，太阳引潮力削弱了月球引潮力，因而就出现小潮。实际上，大潮往往发生在朔望后二、三天，小潮大都出现在上、下弦后二、三天，其原因是海水在流动过程中受到本身粘滞性和海底地形因素的影响造成的。
由于海水的涨退潮是受到月球引力影响而产生的一种地理现象，因此涨退潮有规可循：下一天涨潮是第一天涨潮时间推迟0.8小时，即48分钟，可根据农历日期计算每天涨潮的时间，具体测算方法：
（1）农历日期小于十五的：涨潮时间=农历日期×0.8，退潮时间=农历日期×0.8-6；
（2）农历日期大于十五的：涨潮时间=（农历日期-15）×0.8，退潮时间=（农历日期-15）×0.8-6；
所计算的时间是12小时制的。
张家港辖区潮汐特点
张家港市地处长江河口感潮河段，收到长江上游径流和沿海风暴潮影响十分明显。长江张家港河段自上而下以江阴、天生港、徐六泾的潮汐特征为代表，港口潮汐为非正规半日浅海潮，每日两涨两落，且有日潮不等现象，在径流与河床边界条件阻滞下，潮波变形明显，涨落潮历时不对称，涨潮历时短，落潮历时长，潮差沿程递减，落潮历时沿程递增，涨潮历时沿程递减。平均涨潮历时3小时41分，平均落潮历时8小时45分，半潮周期12小时25分左右。
潮汐对船舶航行安全的影响
潮汐与船舶航行安全的关系非常重要，潮汐的涨落将导致长江水深、流速、流向的变化，直接影响船舶航行计划的实施和船舶航行安全，因此为了保证船舶安全地行驶在计划航线上，需随时掌握当地潮汐与潮流资料，观测船位、调整航向。同时为了保证船舶正常的进出港作业，减少能源的消耗，吃水较大的海轮、小型船舶、轮队等往往选择“涨进落出”的航行方式。
此外，由于长江张家港段为感潮河段，水位深浅、水流方向的变化受潮汐的涨落影响十分明显。水位的由浅至深可能导致部分锚泊船发生走锚险情，水流方向的变化则可能改变靠港船缆绳的受力方向而引发断缆事故，因此在港内也不能忽视潮汐、潮流对船舶航行安全的影响。
信息来源：张家港海事