为什么是潮汐之间的时间间隔不规则?

Question

看德国北海的潮汐日历,我不知道为什么时间之间的时间间隔不规则。互联网搜索导致页面说潮汐应定期24小时50分钟周期,但当看着每一列,16到86分钟之间的变化有所不同。这是为什么呢?

Answer 1

大卫Hammen的回答所示,不同地区的主导潮流变化和每个潮汐成分的大小会改变。北海的潮流是相对较好理解和主要成分的地图(M_2美元)可以从许多来源。例如,雷诺和Dalrymple (2012)

地图显示M_2美元(主要月球半日)潮无潮系统在北海。同潮时线是垂直于沿海地区,这意味着浪潮与海岸平行传播,创造潮流,也是coast-parallel。潮差增加外从每个无潮点(点振幅为零的潮汐组成;https://en.wikipedia.org/wiki/Amphidromic_point),最高的潮汐范围内湾,如德国湾。

现在,如果我们选择水位时间序列(由德国提供的联邦海事和水文机构)在北海的一个特定点(Borkum,德国)在过去的几周,我们也可以看到不同的水位和变化的峰值的大小主要取决于潮汐成分(M_2美元和S_2美元)在阶段或阶段。

我们可以进一步进行谐波分析的水位时间序列量化每个潮汐成分的大小显著(大于5厘米)导致水位振荡。

潮描述时期(h)振幅(m)相位O1月球日25.82 0.0930 233.46度GMT K1月球太阳能周日23.93 0.0875 51.20平方米/月球半日太阳能半日12.00 0.2978 49.81 12.42 1.1440 306.06 S2 M4的M2 6.21 0.0789 82.87 1倍潮M6 2平方米3.10 0.0658 276.37倍潮

的主要组成部分,正如预期的那样,是M_2美元超过1米的振幅(潮差将两倍)。第二大的组成部分,与振幅大约30厘米,是S_2美元。所以,当高值M_2美元和S_2美元一致,总规模将添加两个(~ 1.44米),而当2阶段,然后总规模将减少。现在在不同时间到达峰值时你可能会之间的时间间隔连续高潮不会匹配12.42小时或12.00小时。

另外,周日潮汐(O_1美元,K_1美元;时间约24小时)有大约10厘米的大小和他们也会转变峰高潮的时机。

最后,倍潮(M_4美元,M_6美元;浅水成分引起的主要组件的交互与地形或其他成分)大小约7厘米的位置,他们也将有助于强化的高潮汐,但不应该改变他们的时机。

参考:雷诺,J.Y. Dalrymple,美国投资,2012年。浅海的潮汐沉积。在潮汐沉积学原理(页335 - 369)。施普林格,多德雷赫特。

Answer 2

每当遇到一个网站,仍然使用两个潮汐隆起的陈旧观念,每个人都应该去另一个网站。没有潮汐隆起。在物理课件,引用相关的答案

这是牛顿的少数错误之一。牛顿并得到潮汐强制函数正确,但海洋,强迫的响应:完全错误的。

牛顿的潮汐的均衡理论两个潮汐隆起是伪造的观察。如果这个假设是正确的,高潮会发生在当月亮是顶峰和谷底。大多数地方在地球上的海洋每12.421小时有一个高潮,但是这些高潮汐发生在天顶和最低点是否完全是运气。在大多数地区,有一个可预测的抵消从月球的天顶/低谷和高潮的时候,这抵消不为零。

最混杂的地方关于潮汐是牛顿的后院。如果牛顿平衡理论是正确的,高潮会发生或多或少同时在北海。这不是什么是观察。在一天的任何时候,人们总是可以找到一个地方在北海经历高潮,同时,另一个是经历低潮。

正确分析所需的数学工具中可用的潮汐没有牛顿的时间。是拉普拉斯而不是牛顿正确解释了潮汐。甚至拉普拉斯没做对了。谐波分析工具需要适当模型潮汐出现拉普拉斯大约一个世纪后,之后的两个世纪牛顿。

潮汐在任何一个地方产生多个频率成分。月亮和太阳引起潮汐,太阳与月亮通常主导,约两倍。两个(30)的频率成分

• 米₂月球半日,主要组件。这个组件的潮汐一般是一段的主频率12.4206012小时。
• 年代₂太阳能半日,主要组件。这个组件的潮汐一般略低于一半的振幅₂组件和一段时间12小时。

当一个添加多个正弦曲线(记住,大多数地方使用30多个频率成分模型潮汐),结果是一个复杂的形状与山峰,山峰之间的不完全匹配12.4206012小时建议使用M₂组件。