小編整理: 平均海平面是指水位高度等于觀測(cè)結(jié)果平均值的平靜的理想海面,是海洋科學(xué)中的一個(gè)重要概念。根據(jù)觀測(cè)時(shí)間范圍的不同,有不同概念的平均海平面,如日平均海平面、年平均海平面和多年平均海平面等等。一些驗(yàn)潮站常用長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)的觀測(cè)值求出平均值,作為該站的平均海平面。
平均海平面 平均海平面(mean sea level),是指水位高度等于觀測(cè)結(jié)果平均值的平靜的理想海面。觀測(cè)時(shí)間范圍不同,有不同概念的平均海平面,如日平均海平面、年平均海平面和多年平均海平面等等。一些驗(yàn)潮站常用18.6年或19年里每小時(shí)的觀測(cè)值求出平均值,作為該站的平均海平面。
基本信息
釋義
指水位高度等于觀測(cè)結(jié)果平均值的平靜的理想海面
平均海平面的年較差 因?yàn)橛^測(cè)值受天氣 狀況而變,且具有季節(jié)性、周期性的變化。一年中月平均海平面的最大值與最小值之差,稱為年較差。例如 渤海 的月平均海平面的年較差為60~70厘米, 黃海 為35~50厘米, 東海 為30~35厘米, 南海 為20~40厘米,而恒河口可達(dá)170厘米, 太平洋 的檀香山僅約8厘米。年平均海平面的差異,可達(dá)10厘米左右。
平均海平面基準(zhǔn) 1956年,中華人民共和國(guó)規(guī)定以青島驗(yàn)潮站的多年平均海平面為中國(guó)統(tǒng)一的高程起算面,稱為 青島 平均海平面或黃?;鶞?zhǔn)面。中國(guó)出版的地圖上的海拔高度都由這個(gè)基準(zhǔn)面起算。至于航海圖上的深度,則從海圖的基準(zhǔn)面向下計(jì)算。
平均海平面的變化 日平均海平面不但隨天氣狀況而變,而且具有季節(jié)、半年、一年和多年周期的變化。月平均海平面在一年中的最大變幅,即最高值和最低值之差,稱為年較差。渤海月平均海平面的年較差為60~70厘米,黃海為35~50厘米,東海為30~35厘米,南海為20~40厘米,孟加拉灣恒河口的月平均海平面年較差可達(dá)170厘米,而太平洋的火奴魯魯(檀香山)則僅約8厘米。這種差異,主要由該地區(qū)的海洋水文和氣候條件所決定。年平均海平面的差異,可達(dá)10厘米左右,它主要取決于氣候和 天體運(yùn)動(dòng) 的長(zhǎng)周期變化。至于地質(zhì)年代中的海平面變化,則與冰川的消長(zhǎng)和地殼的變遷有關(guān)。
平均海平面的計(jì)算方法 海平面 一般是指多年的,每小時(shí)潮位觀測(cè)記錄的平均值,而用來計(jì)算海平面高度的數(shù)據(jù)是日平均、月平均或者年平均等海平面高度。計(jì)算日平均海平面常用的方法主要有三種:一是用24h或25h的潮位數(shù)據(jù)求出的計(jì)算平均值;二是杜德森提出方法及其衍生的計(jì)算方法;三是用求積儀直接在驗(yàn)潮記錄曲線上進(jìn)行測(cè)量,求出上下面積相等的中間線,作為該天 平均海面 的高度。
25h平均法 24h或25h平均法是最簡(jiǎn)單最容易理解的方法,考慮到計(jì)算日平均海平面的中心時(shí)間點(diǎn),若采用24h計(jì)算時(shí)取0時(shí)和24時(shí)(次日0時(shí))的選取上比較難以確定,故常用25h數(shù)據(jù)計(jì)算平均海平面方法。
杜德森方法 實(shí)際的潮位振動(dòng),可以看作是一系列調(diào)和分潮的振動(dòng)總和。海平面的高度受許多分潮的影響,所以計(jì)算日平均海平面的關(guān)鍵就在于消除各個(gè)分潮的影響。任意一個(gè)分潮的表達(dá)式為:
Yt=Rcos(σt-?)(1)
式(1)中Yt是從起始日期0時(shí)算起的t時(shí)刻的潮高,σ是分潮的角速率(度/每 平太陽時(shí) ),t是從開始日期起始時(shí)刻算起的小時(shí)數(shù),R和?為該分潮的振幅和 初相角 。 如果令t'是從D日午0時(shí)算起的小時(shí)數(shù),其中D為從起始時(shí)刻算起所經(jīng)過的日數(shù);ω是該分潮每平太陽日所增加的度數(shù)。則:
σt=σt'+ωD(2)
將式(2)帶人式(1),得出:
Yt=Rcos(σt'+ωD-?)(3)
由此可見,角速率為σ的分潮對(duì)日平均海面高度的影響,計(jì)算得出的量值和各個(gè)分潮的影響比例,杜德森(1928)提出計(jì)算日平均海平面的公式 為: X0=y0+y2+y8+y10+y16+y18+y5+y7+y13+y15+y21+y23+y10+y12+y18+y20+y26+y28+y15+y17+y23+y25+y31+y33+y20+y22+y28+y30+y36+y38
通過這樣的組合,即能消除太陰和太陽分潮系對(duì)日平均水位的影響。
魯斯特方法 魯斯特在杜德森的基礎(chǔ)上提出了更為簡(jiǎn)便的式:
Z0=y0+y3+y6+2(y9+y12+y15+y18+y21)+y24+y27+y30
但該公式只能消除 太陽系 分潮,其中S4分潮消除兩次。
陳宗鏞方法 陳宗鏞參照杜德森所提出的表達(dá)式,通過組合y0+y2,y0+y5,y0+y12消除對(duì)應(yīng)分潮而進(jìn)一步簡(jiǎn)化,得出計(jì)算日平均海面的式:
N0=[(y0+y3)+(y6+y9)]+[(y12+y15)+(y19+y21)]
其計(jì)算出的平均海面的量值沒有完全消除太陰和太陽分潮系對(duì)日平均水位的影響,但對(duì)于研究長(zhǎng)周期平均海平面時(shí),能使各個(gè)分潮的影響很小。