กระแสน้ำ

กระแสน้ำมีการเพิ่มขึ้นและลดลงของระดับน้ำทะเลที่เกิดจากผลรวมของแรงโน้มถ่วงของกองกำลังกระทำโดยดวงจันทร์และดวงอาทิตย์และการหมุนของโลก

แผนผังที่เรียบง่ายของเฉพาะส่วนบนดวงจันทร์ของกระแสน้ำของโลกแสดงให้เห็นกระแสน้ำสูง (เกินความจริง) ที่จุดใต้ดวงจันทร์และแอนติ โพดสำหรับกรณีสมมุติของมหาสมุทรที่มีความลึกคงที่โดยไม่มีแผ่นดิน ไม่แสดงกระแสน้ำสุริยะ
ใน รัฐเมน (สหรัฐอเมริกา) น้ำลงเกิดขึ้นประมาณพระจันทร์ขึ้นและน้ำขึ้นสูงโดยมีดวงจันทร์สูงซึ่งสอดคล้องกับแบบจำลองแรงโน้มถ่วงที่เรียบง่ายของสองกระพือปีก ที่สถานที่มากที่สุด แต่ดวงจันทร์และกระแสน้ำมี การเปลี่ยนเฟส
กระแสน้ำเข้าวิดีโอหยุดประมาณ 1+1 / 2ชั่วโมงก่อนที่น้ำขึ้นสูง

สามารถใช้ตารางน้ำขึ้นน้ำลงสำหรับภาษาใดก็ได้เพื่อค้นหาเวลาและแอมพลิจูดที่คาดการณ์ไว้(หรือ " ช่วงน้ำขึ้นน้ำลง ") การคาดการณ์ได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัยรวมถึงการเรียงตัวของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ระยะและแอมพลิจูดของกระแสน้ำ (รูปแบบของกระแสน้ำในมหาสมุทรลึก) ระบบอัฒจันทร์ของมหาสมุทรและรูปร่างของแนวชายฝั่งและใกล้ชายฝั่งbathymetry (ดูระยะเวลา ) อย่างไรก็ตามเป็นเพียงการคาดการณ์เวลาจริงและความสูงของกระแสน้ำจะได้รับผลกระทบจากลมและความดันบรรยากาศ ชายฝั่งหลายแห่งสัมผัสกับกระแสน้ำกึ่งรายวัน -กระแสน้ำขึ้น - ลงต่ำเกือบเท่า ๆ กันในแต่ละวัน สถานที่อื่น ๆ ที่มีเวลากลางวันสูงน้ำหนึ่งและน้ำลงในแต่ละวัน "กระแสน้ำผสม" - กระแสน้ำที่ไม่สม่ำเสมอวันละสองครั้งเป็นประเภทที่สาม [1] [2] [ก]

กระแสน้ำที่แตกต่างกันไปในระยะเวลาตั้งแต่ชั่วโมงในการปีเนื่องจากจำนวนของปัจจัยซึ่งกำหนดช่วงเวลา lunitidal เพื่อให้การบันทึกถูกต้องเครื่องวัดกระแสน้ำที่สถานีคงที่จะวัดระดับน้ำเมื่อเวลาผ่านไป มาตรวัดจะไม่สนใจการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากคลื่นที่มีช่วงเวลาสั้นกว่านาที ข้อมูลเหล่านี้จะเทียบกับการอ้างอิง (หรือตัวเลข) ระดับมักจะเรียกว่าระดับน้ำทะเลปานกลาง [3]

ในขณะที่กระแสน้ำมักเป็นแหล่งที่มาของความผันผวนของระดับน้ำทะเลในระยะสั้นที่ใหญ่ที่สุด แต่ระดับน้ำทะเลก็ขึ้นอยู่กับแรงเช่นการเปลี่ยนแปลงของลมและความกดอากาศส่งผลให้เกิดพายุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทะเลตื้นและใกล้ชายฝั่ง

ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงไม่ได้ จำกัด เฉพาะในมหาสมุทร แต่สามารถเกิดขึ้นได้ในระบบอื่น ๆ เมื่อใดก็ตามที่มีสนามโน้มถ่วงที่แตกต่างกันไปตามเวลาและอวกาศ ตัวอย่างเช่นรูปร่างของส่วนที่เป็นของแข็งของโลกได้รับผลกระทบเล็กน้อยจากกระแสน้ำของโลกแม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายเหมือนกับการเคลื่อนไหวของกระแสน้ำ

Three graphs. The first shows the twice-daily rising and falling tide pattern with nearly regular high and low elevations. The second shows the much more variable high and low tides that form a "mixed tide". The third shows the day-long period of a diurnal tide.
ประเภทของกระแสน้ำ (ดู เวลา (ด้านล่าง) สำหรับแผนที่ชายฝั่ง)

การเปลี่ยนแปลงกระแสน้ำดำเนินไปตามขั้นตอนต่อไปนี้:

  • ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นในช่วงหลายชั่วโมงครอบคลุมintertidal เน็ต ; น้ำท่วม .
  • น้ำเพิ่มขึ้นถึงระดับสูงสุดถึงน้ำสูง
  • ระดับน้ำทะเลลดลงเป็นเวลาหลายชั่วโมงเผยให้เห็นเขตน้ำขึ้นน้ำลง การลดลงของน้ำขึ้นน้ำลง
  • น้ำจะหยุดตกถึงน้ำลง

กระแสสั่นผลิตโดยกระแสน้ำที่รู้จักกันเป็นลำธารน้ำขึ้นน้ำลง ช่วงเวลาที่กระแสน้ำหยุดไหลเรียกว่าน้ำหย่อนหรือน้ำลด จากนั้นกระแสน้ำจะกลับทิศทางและมีการกล่าวกันว่ากำลังหมุน น้ำหย่อนมักเกิดใกล้น้ำสูงและน้ำน้อย แต่มีสถานที่ที่ช่วงเวลาน้ำลดแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากช่วงน้ำขึ้นและน้ำลง [4]

กระแสน้ำมักเป็นแบบกึ่งรายวัน (น้ำสูงสองแห่งและน้ำต่ำสองแห่งในแต่ละวัน) หรือรายวัน (หนึ่งรอบของกระแสน้ำต่อวัน) โดยทั่วไปแล้วน้ำที่สูงสองแห่งในแต่ละวันจะมีความสูงไม่เท่ากัน (ความไม่เท่าเทียมกันในแต่ละวัน) เหล่านี้เป็นน้ำสูงที่สูงขึ้นและน้ำสูงต่ำในตารางน้ำขึ้นน้ำลง ในทำนองเดียวกันทั้งสองต่ำน้ำในแต่ละวันเป็นน้ำต่ำที่สูงขึ้นและน้ำต่ำที่ต่ำกว่า ความไม่เสมอภาคในชีวิตประจำวันไม่สอดคล้องและมีขนาดเล็กโดยทั่วไปเมื่อดวงจันทร์อยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร [b]

คำจำกัดความ

จากระดับสูงสุดไปต่ำสุด:

  • น้ำขึ้นสูงสุดทางดาราศาสตร์ (HAT) - น้ำขึ้นสูงสุดที่สามารถคาดการณ์ได้ว่าจะเกิดขึ้น โปรดทราบว่าสภาพทางอุตุนิยมวิทยาอาจเพิ่มความสูงเป็นพิเศษให้กับหมวก
  • หมายถึงน้ำพุสูง (MHWS) - ค่าเฉลี่ยของกระแสน้ำสูงสองครั้งในวันที่กระแสน้ำฤดูใบไม้ผลิ
  • Mean high water neaps (MHWN) - ค่าเฉลี่ยของกระแสน้ำสูงสองครั้งในวันที่น้ำขึ้นน้ำลง
  • ระดับน้ำทะเลปานกลาง (MSL) - นี่คือระดับน้ำทะเลปานกลาง MSL เป็นค่าคงที่สำหรับสถานที่ใด ๆ ในช่วงเวลาที่ยาวนาน
  • Mean low water neaps (MLWN) - ค่าเฉลี่ยของกระแสน้ำต่ำสองครั้งในวันที่น้ำขึ้นน้ำลง
  • ค่าเฉลี่ยของน้ำพุน้ำต่ำ (MLWS) - ค่าเฉลี่ยของกระแสน้ำต่ำสองครั้งในวันที่กระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิ
  • น้ำขึ้นต่ำสุดทางดาราศาสตร์ (LAT) และข้อมูลแผนภูมิ ( CD ) - กระแสน้ำต่ำสุดที่สามารถคาดการณ์ได้ว่าจะเกิดขึ้น แผนภูมิบางแห่งใช้สิ่งนี้เป็นข้อมูลแผนภูมิ โปรดทราบว่าภายใต้เงื่อนไขทางอุตุนิยมวิทยาน้ำอาจลดลงต่ำกว่านี้ซึ่งหมายความว่ามีน้ำน้อยกว่าที่แสดงในแผนภูมิ [6] [7]
ภาพประกอบโดยใช้เวลาครึ่งเดือน

องค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลงเป็นผลมาจากอิทธิพลหลายประการที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในช่วงเวลาหนึ่ง เป็นคนละเรื่องหลัก ได้แก่ การหมุนของโลกตำแหน่งของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์เทียบกับโลกที่ระดับความสูงของดวงจันทร์ (ความสูง) เหนือเส้นศูนย์สูตรของโลกและความลึกของท้อง รูปแบบมีระยะเวลาน้อยกว่าครึ่งวันจะเรียกว่าเป็นคนละเรื่องกับฮาร์โมนิ ในทางกลับกันวัฏจักรของวันเดือนหรือปีเรียกว่าองค์ประกอบของช่วงเวลาที่ยาวนาน

กระแสน้ำส่งผลกระทบต่อโลกทั้งใบแต่การเคลื่อนที่ของโลกที่เป็นของแข็งเกิดขึ้นเพียงเซนติเมตร ในทางตรงกันข้ามบรรยากาศมีของเหลวและบีบอัดได้มากกว่าดังนั้นพื้นผิวจึงเคลื่อนที่เป็นระยะทางหลายกิโลเมตรในแง่ของระดับรูปร่างของความกดอากาศต่ำโดยเฉพาะในชั้นบรรยากาศภายนอก

องค์ประกอบกึ่งรายวันของดวงจันทร์ที่สำคัญ

การยกระดับผิวน้ำทั่วโลกของน้ำทะเล M2 (NASA)  [8]

ในสถานที่ส่วนใหญ่เป็นส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดคือหลักจันทรคติกึ่งรายวันยังเป็นที่รู้จักในฐานะM2 น้ำขึ้นน้ำลงเป็นส่วนประกอบหรือM 2ส่วนประกอบน้ำขึ้นน้ำลง ระยะเวลาของมันคือประมาณ 12 ชั่วโมง 25.2 นาทีซึ่งเป็นครึ่งหนึ่งของวันจันทรคติที่มีน้ำขึ้นน้ำลงซึ่งเป็นเวลาเฉลี่ยที่แยกหนึ่งสุดยอดของดวงจันทร์ออกจากวันถัดไปดังนั้นจึงเป็นเวลาที่โลกต้องหมุนหนึ่งครั้งเมื่อเทียบกับดวงจันทร์ นาฬิกากระแสน้ำธรรมดาติดตามองค์ประกอบนี้ วันทางจันทรคติยาวนานกว่าวันคุ้มครองโลกเนื่องจากดวงจันทร์โคจรไปในทิศทางเดียวกับที่โลกหมุน คล้ายกับเข็มนาทีบนนาฬิกาที่ข้ามเข็มชั่วโมงเวลา 12.00 น. และอีกครั้งในเวลาประมาณ01:05½ (ไม่ใช่เวลา 01:00 น.)

ดวงจันทร์โคจรรอบโลกในทิศทางเดียวกับที่โลกหมุนตามแกนของมันดังนั้นจึงต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งวันประมาณ 24 ชั่วโมง 50 นาทีเพื่อที่ดวงจันทร์จะกลับไปยังตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้า ในช่วงเวลานี้มันได้ผ่านเหนือศีรษะ ( จุดสุดยอด ) หนึ่งครั้งและใต้เท้าหนึ่งครั้ง (ที่มุมชั่วโมง 00:00 และ 12:00 ตามลำดับ) ดังนั้นในหลาย ๆ ที่ช่วงเวลาที่กระแสน้ำแรงที่สุดคือเวลาที่กล่าวถึงข้างต้นประมาณ 12 ชั่วโมง และ 25 นาที ช่วงเวลาที่น้ำขึ้นสูงสุดไม่จำเป็นต้องเป็นช่วงที่ดวงจันทร์อยู่ใกล้สุดยอดหรือจุดสูงสุดแต่ช่วงเวลาแห่งการบังคับยังคงกำหนดช่วงเวลาระหว่างกระแสน้ำขึ้นสูง

เนื่องจากสนามโน้มถ่วงที่สร้างโดยดวงจันทร์อ่อนตัวลงตามระยะห่างจากดวงจันทร์จึงมีแรงมากกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อยที่ด้านข้างของโลกที่หันหน้าไปทางดวงจันทร์และมีแรงที่อ่อนกว่าเล็กน้อยในด้านตรงข้าม ดังนั้นดวงจันทร์จึงมีแนวโน้มที่จะ "ยืด" โลกเล็กน้อยตามแนวที่เชื่อมต่อทั้งสองร่าง โลกที่เป็นของแข็งจะเปลี่ยนรูปร่างไปเล็กน้อย แต่น้ำในมหาสมุทรซึ่งเป็นของเหลวมีอิสระที่จะเคลื่อนที่ได้มากขึ้นเพื่อตอบสนองต่อแรงคลื่นยักษ์โดยเฉพาะในแนวนอน (ดูกระแสน้ำที่สมดุล )

เมื่อโลกหมุนขนาดและทิศทางของแรงยักษ์ ณ จุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวโลกจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แม้ว่ามหาสมุทรจะไม่ถึงจุดสมดุล แต่ก็ไม่เคยมีเวลาที่ของไหลจะ "จับตัว" ถึงสถานะในที่สุดหากกระแสน้ำคงที่ - แรงคลื่นที่เปลี่ยนแปลงทำให้ความสูงผิวน้ำทะเลเปลี่ยนแปลงเป็นจังหวะ

เมื่อมีสองกระแสสูงในแต่ละวันด้วยความสูงที่แตกต่างกัน (และสองกระแสน้ำต่ำของความสูงที่แตกต่างกัน) รูปแบบที่เรียกว่าผสมน้ำกึ่งรายวัน [9]

การเปลี่ยนแปลงช่วง: สปริงและนีป

Spring tide: the Sun, moon, and earth form a straight line. Neap tide: the Sun, moon, and earth form a right angle.
ประเภทของกระแสน้ำ

ช่วงกึ่งรายวัน (ความแตกต่างของความสูงระหว่างน้ำสูงและน้ำต่ำในช่วงครึ่งวัน) จะแตกต่างกันไปในรอบสองสัปดาห์ ประมาณเดือนละสองครั้งรอบดวงจันทร์ใหม่และพระจันทร์เต็มดวงเมื่อดวงอาทิตย์ดวงจันทร์และโลกรวมตัวกันเป็นเส้น (การกำหนดค่าที่เรียกว่าsyzygy [10] ) แรงคลื่นที่เกิดจากดวงอาทิตย์ช่วยเสริมแรงที่เกิดจากดวงจันทร์ ช่วงของกระแสน้ำจะถึงจุดสูงสุดแล้ว นี้เรียกว่าน้ำในฤดูใบไม้ผลิ มันไม่ได้ตั้งชื่อตามฤดูกาลแต่เหมือนคำที่เกิดขึ้นจากความหมาย "กระโดดระเบิดออกมาเพิ่มขึ้น" ในขณะที่มีความเป็นธรรมชาติในฤดูใบไม้ผลิ

เมื่อดวงจันทร์อยู่ที่ไตรมาสแรกหรือไตรมาสที่สามดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จะถูกแยกออกจากกัน 90 °เมื่อมองจากโลกและแรงน้ำขึ้นน้ำลงสุริยะบางส่วนจะยกเลิกแรงคลื่นของดวงจันทร์ ณ จุดเหล่านี้ในวัฏจักรของดวงจันทร์ช่วงของกระแสน้ำจะต่ำสุด นี้เรียกว่าน้ำลดหรือneaps Neap เป็นคำแองโกล - แซ็กซอนที่มีความหมายว่า "ไม่มีอำนาจ" เช่นเดียวกับในforðganges nip (ออกไปโดยไม่ต้องใช้พลังงาน) [11]

กระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิส่งผลให้น้ำทะเลหนุนสูงกว่าค่าเฉลี่ยน้ำต่ำที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยเวลา " น้ำหย่อน " ที่สั้นกว่าค่าเฉลี่ยและกระแสน้ำที่แรงกว่าค่าเฉลี่ย Neaps ส่งผลให้เกิดสภาวะน้ำขึ้นน้ำลงที่รุนแรงน้อยลง มีช่วงเวลาประมาณเจ็ดวันระหว่างน้ำพุและนีปส์

ระยะทางจันทรคติ

น้ำลงในพื้นที่ที่สวยงาม Bangchuidao, ต้าเหลียน , มณฑลเหลียวหนิง , จีน
น้ำลงที่ หาดมหาสมุทรใน ซานฟรานซิส , แคลิฟอร์เนีย , สหรัฐอเมริกา
น้ำลงใน บาร์ฮาร์เบอร์ , เมน , สหรัฐอเมริกา (2014)

ระยะห่างที่เปลี่ยนแปลงระหว่างดวงจันทร์และโลกยังส่งผลต่อความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงด้วย เมื่อดวงจันทร์อยู่ใกล้เคียงที่สุดที่perigeeช่วงเพิ่มขึ้นและเมื่อมันเป็นสุดยอดจิตวิทยาช่วง ทุก 7+1 / 2 lunations (วงจรเต็มรูปแบบจากพระจันทร์เต็มดวงใหม่ที่จะเต็ม) สอดคล้อง perigee กับทั้งดวงจันทร์ใหม่หรือเต็มรูปแบบที่ก่อให้เกิดกระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิ perigeanมีขนาดใหญ่ที่สุดในช่วงน้ำขึ้นน้ำลง แม้จะมีพลังมากที่สุดก็ยังอ่อนแอ [12]ทำให้เกิดความแตกต่างของน้ำขึ้นน้ำลงมากที่สุด [13]

องค์ประกอบอื่น ๆ

สิ่งเหล่านี้รวมถึงผลกระทบของแรงโน้มถ่วงจากสุริยะความเอียง (เอียง) ของเส้นศูนย์สูตรของโลกและแกนหมุนความเอียงของระนาบของวงโคจรดวงจันทร์และรูปวงรีของวงโคจรของดวงอาทิตย์ของโลก

กระแสน้ำผสม (หรือกระแสเกิน) เป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของน้ำตื้นของคลื่นแม่ลูกสองลูก [14]

เฟสและแอมพลิจูด

Map showing relative tidal magnitudes of different ocean areas
M 2องค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลง สีแดงมีความรุนแรงมากที่สุด (เสียงสูงสูงสุดต่ำสุดต่ำสุด) โดยบลูส์มีความรุนแรงน้อยที่สุด เส้นโคไทดัลสีขาวมาบรรจบกันในพื้นที่สีน้ำเงินบ่งบอกว่าน้ำขึ้นน้ำลงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ส่วนโค้งรอบพื้นที่บรรจบกันเหล่านี้คือ จุดแอมฟิโดรมิพวกเขาแสดงทิศทางของกระแสน้ำโดยแต่ละตัวระบุช่วงเวลา 6 ชั่วโมงที่ซิงโครไนซ์ โดยทั่วไปช่วงน้ำขึ้นน้ำลงจะเพิ่มขึ้นตามระยะทางที่เพิ่มขึ้นจากจุดอัฒจันทร์ คลื่นกระแสน้ำเคลื่อนไปรอบ ๆ จุดเหล่านี้โดยทั่วไปจะทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือและตามเข็มนาฬิกาในซีกโลก S. [15] [16]

เนื่องจากองค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลงM 2ครอบงำในสถานที่ส่วนใหญ่ขั้นตอนหรือระยะของกระแสน้ำซึ่งแสดงด้วยเวลาเป็นชั่วโมงหลังจากน้ำขึ้นสูงจึงเป็นแนวคิดที่มีประโยชน์ นอกจากนี้ยังวัดระยะน้ำขึ้นน้ำลงเป็นองศาด้วย 360 °ต่อรอบน้ำขึ้นน้ำลง เส้นของระยะน้ำขึ้นน้ำลงคงที่เรียกว่าเส้นโคไทดัลซึ่งคล้ายคลึงกับเส้นชั้นความสูงคงที่บนแผนที่ภูมิประเทศและเมื่อลงจุดในรูปแบบแผนที่โคไทดัลหรือแผนภูมิโคไทดั[17]น้ำขึ้นสูงพร้อมกันตามแนวโคไทดัลที่ยื่นออกมาจากชายฝั่งออกไปในมหาสมุทรและแนวโคไทดัล (และด้วยเหตุนี้กระแสน้ำขึ้นน้ำลง) ก็เคลื่อนไปตามชายฝั่ง องค์ประกอบเฟสกึ่งรายวันและระยะยาววัดจากน้ำที่สูงรายวันจากน้ำท่วมสูงสุด สิ่งนี้และการสนทนาที่ตามมาเป็นจริงอย่างแน่นอนสำหรับองค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลงเดียวเท่านั้น

สำหรับมหาสมุทรที่มีรูปร่างเป็นแอ่งวงกลมล้อมรอบด้วยแนวชายฝั่งเส้นโคไทดัลจะชี้เข้าด้านในในแนวรัศมีและในที่สุดก็ต้องมาบรรจบกันที่จุดร่วมกันคือจุดแอมฟิโดรมิจุดแอมฟิโดรมิกคือโคไทดัลพร้อมกันกับน้ำที่สูงและต่ำซึ่งเป็นที่พอใจของการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำเป็นศูนย์ (ข้อยกเว้นที่หาได้ยากเกิดขึ้นเมื่อกระแสน้ำล้อมรอบเกาะเช่นเดียวกับที่อยู่รอบ ๆ นิวซีแลนด์ไอซ์แลนด์และมาดากัสการ์ ) การเคลื่อนที่ของกระแสน้ำโดยทั่วไปจะลดการเคลื่อนตัวออกจากชายฝั่งทวีปดังนั้นการข้ามเส้นโคไทดัลจึงเป็นรูปทรงของแอมพลิจูดคงที่(ครึ่งหนึ่งของระยะห่างระหว่าง น้ำสูงและต่ำ) ซึ่งลดลงเป็นศูนย์ที่จุดแอมฟิโดรมิก สำหรับกระแสน้ำครึ่งวันจุดแอมฟิโดรมิกสามารถคิดได้โดยประมาณเช่นศูนย์กลางของหน้าปัดนาฬิกาโดยเข็มชั่วโมงชี้ไปในทิศทางของเส้นโคไทดัลน้ำสูงซึ่งอยู่ตรงข้ามกับเส้นโคไทดัลของน้ำต่ำ น้ำที่สูงจะหมุนรอบจุดแอมฟิโดรมิกทุกๆ 12 ชั่วโมงในทิศทางของเส้นโคไทดัลที่เพิ่มขึ้นและอยู่ห่างจากเส้นโคไทดัลที่ลดลง การหมุนนี้เกิดจากผลของ Coriolisโดยทั่วไปจะหมุนตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้และทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือ ความแตกต่างของเฟส cotidal จากขั้นตอนของน้ำอ้างอิงเป็นยุค กระแสน้ำอ้างอิงคือองค์ประกอบสมมุติ "กระแสน้ำที่สมดุล" บนโลกที่ไม่มีแผ่นดินซึ่งวัดที่เส้นแวง 0 °เส้นเมริเดียนกรีนิช [18]

ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือเนื่องจากเส้นโคไทดัลไหลเวียนทวนเข็มนาฬิการอบจุดแอมฟิโดรมิกกระแสน้ำสูงจะผ่านท่าเรือนิวยอร์กก่อนหน้าท่าเรือนอร์ฟอล์กประมาณหนึ่งชั่วโมง ทางตอนใต้ของ Cape Hatteras แรงคลื่นนั้นซับซ้อนกว่าและไม่สามารถคาดการณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือโดยอาศัยเส้นโคติดาลของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ

ประวัติทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลง

การตรวจสอบฟิสิกส์ของน้ำขึ้นน้ำลงมีความสำคัญในการพัฒนากลศาสตร์ท้องฟ้าในยุคแรก ๆโดยมีการอธิบายการมีอยู่ของกระแสน้ำสองวันต่อวันโดยแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ ต่อมากระแสน้ำในแต่ละวันได้รับการอธิบายอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นโดยปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์

Seleucus of Seleucia มีทฤษฎีประมาณ 150 ปีก่อนคริสตกาลว่ากระแสน้ำเกิดจากดวงจันทร์ อิทธิพลของดวงจันทร์ในแหล่งน้ำนอกจากนี้ยังได้รับการกล่าวถึงในปโตเลมี 's Tetrabiblos [ค]

ในDe temporum ratione ( The Reckoning of Time ) ของ 725 Bedeเชื่อมโยงกระแสน้ำในช่วงครึ่งหลังและปรากฏการณ์ของความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงที่แตกต่างกันไปยังดวงจันทร์และระยะของมัน Bede เริ่มต้นด้วยการสังเกตว่ากระแสน้ำขึ้นและลง 4/5 ของหนึ่งชั่วโมงต่อมาในแต่ละวันเช่นเดียวกับที่ดวงจันทร์ขึ้นและตั้ง 4/5 ของหนึ่งชั่วโมงต่อมา [20]เขากล่าวต่อไปว่าในสองเดือนจันทรคติ (59 วัน) ดวงจันทร์หมุนรอบโลก 57 ครั้งและมีกระแสน้ำ 114 ครั้ง [21]จากนั้น Bede สังเกตว่าความสูงของกระแสน้ำจะแตกต่างกันไปในแต่ละเดือน กระแสน้ำที่เพิ่มขึ้นเรียกว่าmalinaeและลดกระแสน้ำledonesและเดือนจะแบ่งออกเป็นสี่ส่วนในเจ็ดหรือแปดวันโดยมีmalinaeและledones สลับกัน [22]ในข้อความเดียวกันนี้เขายังบันทึกถึงผลกระทบของลมที่จะฉุดรั้งกระแสน้ำ [22] Bede ยังบันทึกด้วยว่าเวลาของกระแสน้ำแตกต่างกันไปในแต่ละที่ ทางทิศเหนือของที่ตั้งของ Bede ( Monkwearmouth ) กระแสน้ำจะเร็วกว่านี้ไปทางทิศใต้ในภายหลัง [23]เขาอธิบายว่ากระแสน้ำ "ทำลายชายฝั่งเหล่านี้เพื่อให้สามารถท่วม [ชายฝั่ง] อื่น ๆ ได้มากขึ้นเมื่อมาถึงที่นั่น" สังเกตว่า "ดวงจันทร์ซึ่งส่งสัญญาณการขึ้นของน้ำที่นี่ ในภูมิภาคอื่นที่ห่างไกลจากสวรรค์แห่งนี้ ". [23]

ความเข้าใจในยุคกลางเกี่ยวกับกระแสน้ำขึ้นอยู่กับผลงานของนักดาราศาสตร์มุสลิมเป็นหลักซึ่งมีให้บริการผ่านการแปลภาษาละตินเริ่มตั้งแต่ศตวรรษที่ 12 [24] Abu Ma'shar (ประมาณปี 886) ในหนังสือแนะนำตัวของเขาในวงการดาราศาสตร์สอนว่าการลดลงและกระแสน้ำที่เกิดจากดวงจันทร์ [24] Abu Ma'shar กล่าวถึงผลกระทบของลมและระยะของดวงจันทร์ที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์บนกระแสน้ำ [24]ในศตวรรษที่ 12 อัล - บิตรูจิ (ประมาณปี ค.ศ. 1204) มีส่วนให้ความเห็นว่ากระแสน้ำเกิดจากการไหลเวียนของสวรรค์โดยทั่วไป [24]

Simon Stevinในปี 1608 De spiegheling der Ebbenvloetทฤษฎีการลดลงและน้ำท่วมได้ยกเลิกความเข้าใจผิดจำนวนมากที่ยังคงมีอยู่เกี่ยวกับการลดลงและน้ำท่วม Stevin วิงวอนขอความคิดที่ว่าแรงดึงดูดของดวงจันทร์มีส่วนรับผิดชอบต่อกระแสน้ำและพูดในแง่ที่ชัดเจนเกี่ยวกับการลดลงน้ำท่วมกระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิและกระแสน้ำนิ่งโดยเน้นว่าต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม [25] [26]

ในปี 1609 โยฮันเนสเคปเลอร์ยังบอกอย่างถูกต้องด้วยว่าความโน้มถ่วงของดวงจันทร์ทำให้เกิดกระแสน้ำ[d]ซึ่งเขาอาศัยการสังเกตและความสัมพันธ์ในสมัยโบราณ

กาลิเลโอกาลิเลอีในบทสนทนาปี 1632 เกี่ยวกับระบบสองหัวหน้าโลกซึ่งมีชื่อการทำงานคือDialogue on the Tidesให้คำอธิบายเกี่ยวกับกระแสน้ำ อย่างไรก็ตามทฤษฎีที่เกิดขึ้นนั้นไม่ถูกต้องเนื่องจากเขาอ้างว่ากระแสน้ำเป็นส่วนหนึ่งของน้ำที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ เขาหวังว่าจะให้การพิสูจน์เชิงกลเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของโลก คุณค่าของทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลงของเขาเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ กาลิเลโอปฏิเสธคำอธิบายของเคปเลอร์เกี่ยวกับกระแสน้ำ

Isaac Newton (1642–1727) เป็นคนแรกที่อธิบายกระแสน้ำว่าเป็นผลมาจากแรงดึงดูดของมวลดาราศาสตร์ คำอธิบายของเขาเกี่ยวกับกระแสน้ำ (และปรากฏการณ์อื่น ๆ อีกมากมาย) ได้รับการตีพิมพ์ในPrincipia (1687) [28] [29]และใช้ทฤษฎีความโน้มถ่วงสากลของเขาเพื่ออธิบายสถานที่ท่องเที่ยวทางดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ที่เป็นที่มาของแรงสร้างกระแสน้ำ [e]นิวตันและคนอื่น ๆ ก่อนที่ปิแอร์ - ไซมอนลาปลาซจะแก้ปัญหาจากมุมมองของระบบคงที่ (ทฤษฎีสมดุล) ซึ่งให้การประมาณที่อธิบายถึงกระแสน้ำที่จะเกิดขึ้นในมหาสมุทรที่ไม่มีแรงเฉื่อยซึ่งครอบคลุมทั้งโลกอย่างเท่าเทียมกัน [28]แรงที่สร้างกระแสน้ำ (หรือศักยภาพที่สอดคล้องกัน) ยังคงเกี่ยวข้องกับทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลง แต่เป็นปริมาณระดับกลาง (ฟังก์ชันบังคับ) แทนที่จะเป็นผลลัพธ์สุดท้าย นอกจากนี้ทฤษฎียังต้องพิจารณาการตอบสนองของกระแสน้ำแบบไดนามิกที่สะสมของโลกต่อแรงที่ใช้ซึ่งการตอบสนองได้รับอิทธิพลจากความลึกของมหาสมุทรการหมุนของโลกและปัจจัยอื่น ๆ [30]

ในปี 1740 Académie Royale des Sciencesในปารีสได้เสนอรางวัลสำหรับบทความเรียงความเชิงทฤษฎีที่ดีที่สุดเกี่ยวกับกระแสน้ำ Daniel Bernoulli , Leonhard Euler , Colin MaclaurinและAntoine Cavalleriร่วมรับรางวัล [31]

Maclaurin ใช้ทฤษฎีของนิวตันเพื่อแสดงให้เห็นว่าทรงกลมเรียบที่ปกคลุมไปด้วยมหาสมุทรที่ลึกเพียงพอภายใต้แรงน้ำขึ้นน้ำลงของร่างกายที่เปลี่ยนรูปเพียงชิ้นเดียวคือprolate spheroid (โดยพื้นฐานแล้วเป็นวงรีสามมิติ) ที่มีแกนหลักพุ่งเข้าหาร่างกายที่เปลี่ยนรูป Maclaurin เป็นคนแรกที่เขียนเกี่ยวกับผลกระทบการหมุนของโลกต่อการเคลื่อนที่ ออยเลอร์ตระหนักว่าองค์ประกอบแนวนอนของแรงไทดัล(มากกว่าแนวตั้ง) ขับเคลื่อนกระแสน้ำ ในปี 1744 Jean le Rond d'Alembertได้ศึกษาสมการน้ำขึ้นน้ำลงสำหรับบรรยากาศซึ่งไม่รวมถึงการหมุน

ใน 1770 เจมส์คุก 's สำเภา มุมานะสายดินในGreat Barrier Reef มีความพยายามที่จะลอยตัวเธอในกระแสน้ำต่อไปนี้ซึ่งล้มเหลว แต่กระแสน้ำหลังจากนั้นทำให้เธอโล่งขึ้นอย่างง่ายดาย ขณะที่เธอกำลังซ่อมแซมอยู่ในปากแม่น้ำ Endeavour Cook สังเกตเห็นกระแสน้ำในช่วงเจ็ดสัปดาห์ ที่กระแสน้ำทั้งสองแห่งในหนึ่งวันใกล้เคียงกัน แต่ที่น้ำพุกระแสน้ำจะสูงขึ้น 7 ฟุต (2.1 ม.) ในตอนเช้า แต่ 9 ฟุต (2.7 ม.) ในตอนเย็น [32]

Pierre-Simon Laplace ได้สร้างระบบสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยที่เกี่ยวข้องกับการไหลในแนวนอนของมหาสมุทรกับความสูงผิวน้ำซึ่งเป็นทฤษฎีพลวัตที่สำคัญประการแรกสำหรับกระแสน้ำ เลซสมการน้ำขึ้นน้ำลงยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน วิลเลียมทอมสัน 1 บารอนเคลวิน , เขียนสมการลาปลาซในแง่ของvorticityซึ่งได้รับอนุญาตสำหรับการแก้ปัญหาที่อธิบายขับเคลื่อน tidally คลื่นติดอยู่ coastally ที่รู้จักในฐานะคลื่นเคลวิน [33] [34] [35]

คนอื่น ๆ รวมถึง Kelvin และHenri Poincaréได้พัฒนาทฤษฎีของ Laplace ต่อไป จากพัฒนาการเหล่านี้และทฤษฎีดวงจันทร์ของEW Brown ที่อธิบายการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์Arthur Thomas Doodson ได้พัฒนาและเผยแพร่ในปีพ. ศ. 2464 [36]การพัฒนาสมัยใหม่ครั้งแรกของศักยภาพในการสร้างกระแสน้ำในรูปแบบฮาร์มอนิก: Doodson ได้แยกแยะความถี่น้ำขึ้นน้ำลง 388 ความถี่ [37]วิธีการบางอย่างของเขายังคงใช้อยู่ [38]

ประวัติการสังเกตน้ำขึ้นน้ำลง

Almanach ของ Brouscon ปี 1546: เข็มทิศแบริ่งของน่านน้ำสูงใน อ่าวบิสเคย์ (ซ้าย) และชายฝั่งจาก บริตตานีถึง โดเวอร์ (ขวา)
Almanach ของ Brouscon ปี 1546: แผนภาพน้ำขึ้นน้ำลง "ตามอายุของดวงจันทร์"

ตั้งแต่สมัยโบราณการสังเกตและการสนทนาเกี่ยวกับน้ำขึ้นน้ำลงมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นโดยเริ่มจากการเกิดซ้ำทุกวันจากนั้นจึงเชื่อมโยงความสัมพันธ์ของกระแสน้ำกับดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ Pytheasเดินทางไปยังเกาะอังกฤษเมื่อประมาณ 325 ปีก่อนคริสตกาลและดูเหมือนว่าจะเป็นคนแรกที่มีกระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิกับช่วงของดวงจันทร์

ในศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราชSeleucus of Seleucia นักดาราศาสตร์ชาวเฮลเลนิ สติกได้อธิบายปรากฏการณ์กระแสน้ำอย่างถูกต้องเพื่อสนับสนุนทฤษฎีเฮลิโอเซนตริกของเขา [39]เขาตั้งทฤษฎีอย่างถูกต้องว่ากระแสน้ำเกิดจากดวงจันทร์แม้ว่าเขาจะเชื่อว่าการมีปฏิสัมพันธ์นั้นเป็นสื่อกลางโดยpneumaก็ตาม เขาสังเกตว่ากระแสน้ำมีความแตกต่างกันไปตามเวลาและความแรงในส่วนต่างๆของโลก จากข้อมูลของStrabo (1.1.9) Seleucus เป็นคนแรกที่เชื่อมโยงกระแสน้ำเข้ากับแรงดึงดูดของดวงจันทร์และความสูงของกระแสน้ำขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดวงจันทร์ที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ [40]

Naturalis Historiaของเฒ่าพลิ collates หลายสังเกตน้ำขึ้นน้ำลงเช่นกระแสน้ำฤดูใบไม้ผลิมีเพียงไม่กี่วันหลังจากที่ (หรือก่อน) ดวงจันทร์ใหม่และเต็มรูปแบบและมีความสูงที่สุดในรอบมีนาคมแม้ว่าพลิตั้งข้อสังเกตความสัมพันธ์หลาย ๆ ตอนนี้ถือว่าเพ้อฝัน ในภูมิศาสตร์ของเขาสตราโบอธิบายว่ากระแสน้ำในอ่าวเปอร์เซียมีช่วงที่มากที่สุดเมื่อดวงจันทร์อยู่ห่างจากระนาบของเส้นศูนย์สูตรมากที่สุด ทั้งหมดนี้แม้จะมีแอ่งน้ำทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่มีความกว้างค่อนข้างน้อย (กระแสน้ำไหลแรงผ่านช่องแคบยูริปุสและช่องแคบเมสซีนาทำให้อริสโตเติลงงงวย) ฟิโลสตราตัสกล่าวถึงกระแสน้ำในหนังสือเล่มที่ห้าของชีวิตอพอลโลนิอุสแห่งไทอานา Philostratus กล่าวถึงดวงจันทร์ แต่มีลักษณะเป็น "วิญญาณ" ในยุโรปประมาณ 730 AD วีเนียร์เบดอธิบายว่ากระแสน้ำที่เพิ่มสูงขึ้นบนชายฝั่งด้านหนึ่งของเกาะอังกฤษใกล้เคียงกับการตกที่อีกด้านหนึ่งและอธิบายถึงเวลาที่น้ำขึ้นสูงตามแนวชายฝั่ง Northumbrian

ครั้งแรกที่ตารางน้ำขึ้นน้ำลงในประเทศจีนได้รับการบันทึกไว้ใน 1056 AD หลักสำหรับผู้เข้าชมที่ประสงค์จะดูที่มีชื่อเสียงเจาะน้ำขึ้นน้ำลงในแม่น้ำ Qiantang ครั้งแรกที่รู้จักกันในตารางน้ำขึ้นน้ำลงอังกฤษคิดว่าจะเป็นที่ของจอห์น Wallingford ผู้ที่เสียชีวิตเจ้าอาวาสเซนต์อัลบันส์ 1213 บนพื้นฐานของน้ำสูงเกิดขึ้น 48 นาทีต่อมาในแต่ละวันและสามชั่วโมงก่อนหน้านี้ที่เทมส์ปากกว่าต้นที่ลอนดอน [41]

วิลเลียมทอมสัน (ลอร์ดเคลวิน) เป็นผู้นำในการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกอย่างเป็นระบบครั้งแรกของบันทึกน้ำขึ้นน้ำลงเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2410 ผลลัพธ์หลักคือการสร้างเครื่องทำนายกระแสน้ำโดยใช้ระบบพูลเลย์เพื่อรวมฟังก์ชันเวลาฮาร์มอนิก 6 ฟังก์ชันเข้าด้วยกัน มันถูก "ตั้งโปรแกรม" โดยการรีเซ็ตเกียร์และโซ่เพื่อปรับเฟสและแอมพลิจูด เครื่องจักรที่คล้ายกันถูกนำมาใช้จนถึงปี 1960 [42]

บันทึกระดับน้ำทะเลครั้งแรกที่รู้จักของวงจรฤดูใบไม้ผลิน้ำตายทั้งหมดถูกสร้างขึ้นใน 1831 ในกองทัพเรือท่าเรือในแม่น้ำเทมส์ ท่าเรือขนาดใหญ่หลายแห่งมีสถานีวัดน้ำขึ้นน้ำลงอัตโนมัติภายในปีพ. ศ. 2393

วิลเลียมวีลล์ทำแผนที่เส้นน้ำขึ้นน้ำลงร่วมเป็นครั้งแรกที่ลงท้ายด้วยแผนภูมิเกือบทั่วโลกในปี พ.ศ. 2379 เพื่อให้แผนที่เหล่านี้มีความสอดคล้องกันเขาตั้งสมมติฐานการมีอยู่ของอัฒจันทร์ที่เส้นกระแสน้ำร่วมมาบรรจบกันในกลางมหาสมุทร จุดที่ไม่มีกระแสน้ำเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยการวัดในปี 1840 โดยกัปตัน Hewett, RN จากการเกิดเสียงอย่างระมัดระวังในทะเลเหนือ [33]

กองกำลัง

แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากวัตถุขนาดใหญ่ (ดวงจันทร์ต่อจากนี้) บนอนุภาคขนาดเล็กที่อยู่บนหรือในร่างกายที่กว้างขวาง (ต่อจากนี้โลก) คือความแตกต่างของเวกเตอร์ระหว่างแรงโน้มถ่วงที่ดวงจันทร์กระทำต่ออนุภาคและแรงโน้มถ่วงที่ จะกระทำต่ออนุภาคถ้ามันอยู่ที่จุดศูนย์กลางมวลของโลก

ในขณะที่แรงโน้มถ่วงที่อยู่ภายใต้วัตถุท้องฟ้าบนโลกจะแตกต่างกันไปในทางกลับกันเนื่องจากกำลังสองของระยะทางถึงโลกแรงสูงสุดของกระแสน้ำจะแปรผกผันในทางตรงกันข้ามโดยประมาณลูกบาศก์ของระยะทางนี้ [43]ถ้าแรงคลื่นที่เกิดจากร่างกายแต่ละส่วนนั้นเท่ากับแรงโน้มถ่วงเต็มของมันแทน (ซึ่งไม่ใช่กรณีที่เกิดจากการตกอย่างอิสระของโลกทั้งใบไม่เพียง แต่มหาสมุทรเท่านั้นที่มีต่อร่างกายเหล่านี้) รูปแบบของแรงกระแสน้ำที่แตกต่างกัน จะสังเกตได้เช่นได้รับอิทธิพลจากดวงอาทิตย์มากกว่าจากดวงจันทร์: แรงโน้มถ่วงจากสุริยะบนโลกโดยเฉลี่ยแล้วแรงกว่าดวงจันทร์ 179 เท่า แต่เนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกโดยเฉลี่ย 389 เท่าจึงทำให้ การไล่ระดับสนามอ่อนลง แรงของน้ำขึ้นน้ำลงเป็นสัดส่วนกับ

โดยที่Mคือมวลของร่างกายสวรรค์dคือระยะทางρคือความหนาแน่นเฉลี่ยและrคือรัศมี อัตราส่วนr / dสัมพันธ์กับมุมที่วัตถุบนท้องฟ้าย่อย เนื่องจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางบนท้องฟ้าเท่ากันแรงคลื่นของดวงอาทิตย์จึงน้อยกว่าดวงจันทร์เนื่องจากความหนาแน่นเฉลี่ยน้อยกว่ามากและมีขนาดใหญ่เท่ากับดวงจันทร์เพียง 46% [f]แม่นยำยิ่งขึ้นความเร่งของน้ำขึ้นน้ำลงดวงจันทร์ (ตามแกนดวงจันทร์ - โลกที่พื้นผิวโลก) มีค่าประมาณ 1.1 × 10 −7 กรัมในขณะที่ความเร่งของคลื่นแสงอาทิตย์ (ตามแนวแกนดวงอาทิตย์ - โลกที่พื้นผิวโลก) มีค่าประมาณ 0.52 × 10 −7 กรัมโดยที่gคือความเร่งโน้มถ่วงที่พื้นผิวโลก [g]ผลกระทบของดาวเคราะห์ดวงอื่นแตกต่างกันไปเนื่องจากระยะทางจากโลกแตกต่างกันไป เมื่อดาวศุกร์อยู่ใกล้โลกมากที่สุดผลของมันจะเท่ากับ 0.000113 เท่าของผลกระทบจากแสงอาทิตย์ ในช่วงเวลาอื่นดาวพฤหัสบดีหรือดาวอังคารอาจมีผลมากที่สุด

Diagram showing a circle with closely spaced arrows pointing away from the reader on the left and right sides, while pointing towards the user on the top and bottom.
จันทรคติ แรงโน้มถ่วงค่า ฟิลด์ที่พื้นผิวของโลกเป็นที่รู้จักกันเป็น แรงน้ำขึ้นน้ำลงที่ก่อให้เกิด นี่เป็นกลไกหลักที่ขับเคลื่อนการกระทำของน้ำขึ้นน้ำลงและอธิบายถึงการกระพือปีกของน้ำขึ้นน้ำลงที่เท่าเทียมกันสองแห่งซึ่งคิดเป็นปริมาณน้ำสูงสองวันต่อวัน

พื้นผิวของมหาสมุทรประมาณโดยพื้นผิวที่เรียกว่าgeoidซึ่งคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงที่กระทำโดยโลกเช่นเดียวกับแรงเหวี่ยงอันเนื่องมาจากการหมุน ตอนนี้พิจารณาผลกระทบของร่างกายภายนอกขนาดใหญ่เช่นดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ ร่างกายเหล่านี้มีสนามโน้มถ่วงที่รุนแรงซึ่งลดลงตามระยะทางและทำให้พื้นผิวของมหาสมุทรเบี่ยงเบนไปจากธรณี พวกเขาสร้างพื้นผิวมหาสมุทรสมดุลใหม่ซึ่งกระพุ้งไปยังดวงจันทร์ด้านหนึ่งและอยู่ห่างจากดวงจันทร์อีกด้านหนึ่ง การหมุนของโลกเมื่อเทียบกับรูปร่างนี้ทำให้เกิดวัฏจักรของน้ำขึ้นน้ำลงทุกวัน พื้นผิวมหาสมุทรมีแนวโน้มที่จะมีรูปร่างสมดุลนี้ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและไม่เคยบรรลุเลย เมื่อพื้นผิวมหาสมุทรไม่อยู่ในแนวเดียวกันก็เหมือนกับว่าพื้นผิวมีความลาดชันและน้ำจะเร่งความเร็วในทิศทางที่ลาดลง

สมดุล

น้ำสมดุลเป็นน้ำที่เงียบสงบสมมติให้มีการไร้ที่ดินโลก [44]มันจะทำให้เกิดกระแสน้ำขึ้นในมหาสมุทรโดยมีรูปร่างเป็นวงรีที่ยาวเข้าหาตัวดึงดูด (ดวงจันทร์หรือดวงอาทิตย์) มันเป็นเรื่องที่ไม่ได้เกิดจากการดึงแนวตั้งที่ใกล้ที่สุดหรือไกลที่สุดจากร่างกายซึ่งจะอ่อนแอมาก; ค่อนข้างจะเกิดจากกระแสน้ำแทนเจนต์หรือ "ทางเดินอาหาร" ซึ่งแรงที่สุดที่ประมาณ 45 องศาจากร่างกายส่งผลให้กระแสคลื่นในแนวนอน [h] [i] [ญ] [48]

สมการน้ำขึ้นน้ำลงของลาปลาซ

ความลึกของมหาสมุทรมีขนาดเล็กกว่าระดับแนวนอนมาก ดังนั้นการตอบสนองต่อการบังคับกระแสน้ำสามารถสร้างแบบจำลองได้โดยใช้สมการน้ำขึ้นน้ำลงของลาปลาซซึ่งรวมคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

  • ความเร็วแนวตั้ง (หรือแนวรัศมี) มีค่าเล็กน้อยและไม่มีแรงเฉือนในแนวตั้ง- นี่คือการไหลของแผ่น
  • การบังคับเป็นแนวนอนเท่านั้น ( สัมผัส )
  • เอฟเฟกต์ Coriolisปรากฏเป็นแรงเฉื่อย (สมมติ) ที่ทำหน้าที่ด้านข้างกับทิศทางการไหลและเป็นสัดส่วนกับความเร็ว
  • อัตราการเปลี่ยนแปลงของความสูงของพื้นผิวเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างเชิงลบของความเร็วคูณด้วยความลึก เมื่อความเร็วในแนวนอนยืดหรือบีบอัดมหาสมุทรเป็นแผ่นปริมาตรก็จะบางลงหรือหนาขึ้นตามลำดับ

เงื่อนไขขอบเขตกำหนดไม่ให้ไหลข้ามแนวชายฝั่งและมีใบฟรีที่ด้านล่าง

เอฟเฟกต์ Coriolis (แรงเฉื่อย) บังคับให้กระแสเคลื่อนไปทางเส้นศูนย์สูตรไปทางทิศตะวันตกและไหลเคลื่อนตัวออกจากเส้นศูนย์สูตรไปทางทิศตะวันออกทำให้คลื่นติดกับชายฝั่ง ในที่สุดสามารถเพิ่มระยะการกระจายซึ่งเป็นอะนาล็อกกับความหนืด

ความกว้างและรอบเวลา

แอมพลิจูดตามทฤษฎีของกระแสน้ำในมหาสมุทรที่เกิดจากดวงจันทร์อยู่ที่จุดสูงสุดประมาณ 54 เซนติเมตร (21 นิ้ว) ซึ่งสอดคล้องกับแอมพลิจูดที่จะไปถึงหากมหาสมุทรมีความลึกสม่ำเสมอไม่มีพื้นดินและโลกกำลังหมุน ตามวงโคจรของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ทำให้เกิดกระแสน้ำในทำนองเดียวกันซึ่งแอมพลิจูดตามทฤษฎีอยู่ที่ประมาณ 25 เซนติเมตร (9.8 นิ้ว) (46% ของดวงจันทร์) โดยมีรอบเวลา 12 ชั่วโมง ในฤดูใบไม้ผลิผลกระทบทั้งสองจะเพิ่มซึ่งกันและกันในระดับทฤษฎี 79 เซนติเมตร (31 นิ้ว) ในขณะที่น้ำลงระดับทฤษฎีจะลดลงเหลือ 29 เซนติเมตร (11 นิ้ว) เนื่องจากการโคจรของโลกเกี่ยวกับดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เกี่ยวกับโลกมีลักษณะเป็นวงรีแอมพลิจูดของน้ำขึ้นน้ำลงจึงเปลี่ยนแปลงไปบ้างอันเป็นผลมาจากระยะทางของโลก - ดวงอาทิตย์และโลก - ดวงจันทร์ที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงน้ำขึ้นน้ำลงและแอมพลิจูดทางทฤษฎีประมาณ± 18% สำหรับดวงจันทร์และ± 5% สำหรับดวงอาทิตย์ หากทั้งดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งที่ใกล้ที่สุดและอยู่ในแนวเดียวกันกับดวงจันทร์ใหม่แอมพลิจูดตามทฤษฎีจะสูงถึง 93 เซนติเมตร (37 นิ้ว)

แอมพลิจูดที่แท้จริงแตกต่างกันอย่างมากไม่เพียง แต่เนื่องจากการแปรผันของความลึกและอุปสรรคของทวีปเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะการแพร่กระจายของคลื่นข้ามมหาสมุทรมีช่วงเวลาตามธรรมชาติที่มีลำดับขนาดเท่ากันกับช่วงการหมุน: หากไม่มีมวลบนบกจะใช้เวลาประมาณ 30 ชั่วโมงเพื่อให้คลื่นพื้นผิวความยาวคลื่นยาวแพร่กระจายไปตามเส้นศูนย์สูตรครึ่งทางรอบโลก (จากการเปรียบเทียบชั้นธรณีภาคของโลกมีช่วงเวลาตามธรรมชาติประมาณ 57 นาที) กระแสน้ำของโลกซึ่งเพิ่มขึ้นและลดระดับก้นมหาสมุทรและแรงดึงดูดในตัวเองของกระแสน้ำมีความสำคัญและทำให้การตอบสนองของมหาสมุทรมีความซับซ้อนยิ่งขึ้น

การสูญเสีย

ของโลกแนบแน่นขึ้นน้ำลงแนะนำการกระจายที่เฉลี่ยอัตราประมาณ 3.75 terawatts [49]ประมาณ 98% ของการกระจายนี้เกิดจากการเคลื่อนตัวของกระแสน้ำในทะเล [50] การสูญเสียเกิดขึ้นเมื่อกระแสน้ำในระดับแอ่งทำให้กระแสขนาดเล็กลงซึ่งจะทำให้เกิดการกระจายแบบปั่นป่วน การลากของคลื่นนี้จะสร้างแรงบิดบนดวงจันทร์ซึ่งจะค่อยๆถ่ายเทโมเมนตัมเชิงมุมไปยังวงโคจรของมันและการแยกตัวของโลกและดวงจันทร์เพิ่มขึ้นทีละน้อย แรงบิดที่เท่ากันและตรงข้ามบนโลกจะลดความเร็วในการหมุนตามลำดับ ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปทางธรณีวิทยาดวงจันทร์จึงอยู่ห่างจากโลกประมาณ 3.8 เซนติเมตร (1.5 นิ้ว) / ปีซึ่งทำให้วันของโลกยาวขึ้น [k]ความยาวของวันเพิ่มขึ้นประมาณ 2 ชั่วโมงในช่วง 600 ล้านปีที่ผ่านมา สมมติว่า (เป็นการประมาณโดยประมาณ) ว่าอัตราการชะลอตัวคงที่ซึ่งหมายความว่าเมื่อ 70 ล้านปีก่อนความยาวของวันอยู่ที่ 1% สั้นลงและเพิ่มขึ้นประมาณ 4 วันต่อปี

Bathymetry

ท่าเรือ Gorey, Jerseyตกแห้งเมื่อน้ำลง

รูปร่างของแนวชายฝั่งและพื้นมหาสมุทรเปลี่ยนวิธีการแพร่กระจายของกระแสน้ำดังนั้นจึงไม่มีกฎง่ายๆทั่วไปที่คาดการณ์เวลาน้ำขึ้นสูงจากตำแหน่งของดวงจันทร์บนท้องฟ้า ลักษณะของชายฝั่งเช่นการวัดน้ำใต้น้ำและรูปทรงแนวชายฝั่งหมายความว่าลักษณะของสถานที่ตั้งแต่ละแห่งมีผลต่อการพยากรณ์น้ำขึ้นน้ำลง เวลาและความสูงของน้ำที่สูงจริงอาจแตกต่างจากการคาดการณ์แบบจำลองเนื่องจากผลของสัณฐานวิทยาของชายฝั่งต่อการไหลของน้ำขึ้นน้ำลง อย่างไรก็ตามสำหรับตำแหน่งที่กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างระดับความสูงของดวงจันทร์กับเวลาน้ำขึ้นหรือน้ำลง ( ช่วงเวลาน้ำขึ้นน้ำลง) นั้นค่อนข้างคงที่และสามารถคาดเดาได้เช่นเดียวกับเวลาน้ำขึ้นหรือน้ำลงที่สัมพันธ์กับจุดอื่น ๆ บนชายฝั่งเดียวกัน ตัวอย่างเช่นน้ำขึ้นที่นอร์ฟอล์กรัฐเวอร์จิเนียสหรัฐอเมริกาโดยคาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นประมาณสองชั่วโมงครึ่งก่อนที่ดวงจันทร์จะเคลื่อนผ่านเหนือศีรษะโดยตรง

มวลพื้นดินและแอ่งมหาสมุทรทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อน้ำที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระทั่วโลกและรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกันมีผลต่อขนาดของความถี่ของกระแสน้ำ เป็นผลให้รูปแบบของน้ำขึ้นน้ำลงแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นในสหรัฐอเมริกาชายฝั่งตะวันออกมีกระแสน้ำครึ่งวันเป็นส่วนใหญ่เช่นเดียวกับชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของยุโรปในขณะที่ชายฝั่งตะวันตกส่วนใหญ่มีกระแสน้ำผสม [52] [53] [54]การเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ของมนุษย์ยังสามารถเปลี่ยนแปลงกระแสน้ำในท้องถิ่นได้อย่างมีนัยสำคัญ [55]

เวลา

World map showing the location of diurnal, semi-diurnal, and mixed semi-diurnal tides. The European and African west coasts are exclusively semi-diurnal, and North America's West coast is mixed semi-diurnal, but elsewhere the different patterns are highly intermixed, although a given pattern may cover 200–2,000 kilometres (120–1,240 mi).
การบังคับกระแสน้ำแบบเดียวกันมีผลลัพธ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ การวางแนวชายฝั่งขอบไหล่ทวีปขนาดตัวถังน้ำ

กองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงเนื่องจากดวงจันทร์และดวงอาทิตย์เกิดคลื่นที่ยาวมากซึ่งเดินทางไปทั่วมหาสมุทรต่อไปนี้เส้นทางที่แสดงในชาร์ตร่วมกับน้ำขึ้นน้ำลง เวลาที่ยอดคลื่นถึงท่าเรือจะให้เวลาน้ำสูงที่ท่าเรือ เวลาที่คลื่นเดินทางไปรอบ ๆ มหาสมุทรยังหมายความว่ามีความล่าช้าระหว่างขั้นตอนของดวงจันทร์และผลกระทบต่อกระแสน้ำ ตัวอย่างเช่นน้ำพุและน้ำนิ่งในทะเลเหนืออยู่สองวันหลังดวงจันทร์ใหม่ / พระจันทร์เต็มดวงและดวงจันทร์ไตรมาสแรก / ไตรมาสที่สาม นี้เรียกว่ากระแสของอายุ [56] [57]

มหาสมุทรลึกของท้องน้ำมีอิทธิพลอย่างมากเวลาที่แน่นอนของน้ำและความสูงที่เฉพาะชายฝั่งจุด มีบางกรณีที่รุนแรง อ่าวบนชายฝั่งตะวันออกของแคนาดามักจะระบุว่าจะมีกระแสน้ำที่สูงที่สุดของโลกเพราะรูปร่างของมันลึกของท้องน้ำและระยะห่างจากขอบไหล่ทวีป [58]การวัดในเดือนพฤศจิกายน 1998 ที่ Burntcoat Head ใน Bay of Fundy บันทึกช่วงสูงสุด 16.3 เมตร (53 ฟุต) และสูงสุดที่คาดการณ์ไว้ที่ 17 เมตร (56 ฟุต) [59] [60]การวัดที่คล้ายคลึงกันในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2545 ที่ Leaf Basin อ่าว Ungavaทางตอนเหนือของควิเบกให้ค่าที่ใกล้เคียงกัน (ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด) ช่วงสูงสุด 16.2 เมตร (53 ฟุต) และค่าสูงสุดที่คาดการณ์ไว้ที่ 16.8 เมตร ( 55 ฟุต) [59] [60]อ่าวอุงกาวาและอ่าวฟันดี้อยู่ห่างจากขอบไหล่ทวีปใกล้เคียงกัน แต่อ่าวอุงกาวาปลอดน้ำแข็งประมาณสี่เดือนทุกปีในขณะที่อ่าวฟันดี้แทบจะไม่หยุดนิ่ง

เซาแทมป์ตันในสหราชอาณาจักรมีปริมาณน้ำสูงสองเท่าที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลงM 2และM 4 (น้ำตื้นแซงหน้าดวงจันทร์หลัก) [61] พอร์ตแลนด์มีน้ำต่ำสองเท่าด้วยเหตุผลเดียวกัน พบกระแสน้ำM 4ตามชายฝั่งทางใต้ของสหราชอาณาจักร แต่ผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดระหว่างIsle of WightและPortlandเนื่องจากกระแสน้ำM 2ต่ำที่สุดในภูมิภาคนี้

เนื่องจากโหมดการสั่นของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและทะเลบอลติกไม่ตรงกับช่วงบังคับทางดาราศาสตร์ใด ๆ กระแสน้ำที่ใหญ่ที่สุดจึงอยู่ใกล้กับจุดเชื่อมต่อที่แคบกับมหาสมุทรแอตแลนติก มากกระแสน้ำขนาดเล็กนอกจากนี้ยังเกิดขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกันในอ่าวเม็กซิโกและทะเลญี่ปุ่น ที่อื่นเช่นเดียวกับชายฝั่งทางตอนใต้ของออสเตรเลียน้ำลงอาจเป็นเพราะมีแอมฟิโดรมอยู่ใกล้

การวิเคราะห์

แผนภูมิระดับน้ำปกติ

ทฤษฎีความโน้มถ่วงของไอแซกนิวตันเปิดใช้งานคำอธิบายก่อนว่าเหตุใดโดยทั่วไปจึงมีกระแสน้ำสองครั้งต่อวันไม่ใช่วันละครั้งและให้ความหวังสำหรับความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับแรงและพฤติกรรมของกระแสน้ำ แม้ว่าอาจดูเหมือนว่ากระแสน้ำสามารถทำนายได้ด้วยความรู้ที่มีรายละเอียดเพียงพอเกี่ยวกับการบังคับทางดาราศาสตร์ในทันที แต่กระแสน้ำที่แท้จริงในสถานที่หนึ่ง ๆ จะถูกกำหนดโดยกองกำลังทางดาราศาสตร์ที่สะสมโดยแหล่งน้ำในช่วงหลายวัน นอกจากนี้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องจะต้องมีความรู้โดยละเอียดเกี่ยวกับรูปร่างของแอ่งมหาสมุทรทั้งหมดซึ่งก็คือรูปทรงของแอ่งน้ำและรูปทรงแนวชายฝั่ง

ขั้นตอนในปัจจุบันสำหรับกระแสน้ำวิเคราะห์ต่อไปนี้วิธีการวิเคราะห์สอดคล้องกันนำมาใช้ในยุค 1860 โดยวิลเลียมทอมสัน มันขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่าทฤษฎีทางดาราศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์กำหนดความถี่ของส่วนประกอบจำนวนมากและในแต่ละความถี่จะมีส่วนประกอบของแรงที่มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำ แต่ในแต่ละสถานที่ที่สนใจเกี่ยวกับ โลกกระแสน้ำจะตอบสนองในแต่ละความถี่ด้วยแอมพลิจูดและเฟสที่แปลกประหลาดสำหรับพื้นที่นั้น ๆ ในแต่ละสถานที่ที่น่าสนใจดังนั้นจึงมีการวัดความสูงของกระแสน้ำเป็นระยะเวลานานพอสมควร (โดยปกติจะใช้เวลามากกว่าหนึ่งปีในกรณีของพอร์ตใหม่ที่ไม่ได้ศึกษาก่อนหน้านี้) เพื่อให้สามารถแยกแยะการตอบสนองที่ความถี่ที่สร้างกระแสน้ำที่สำคัญแต่ละความถี่ได้ โดยการวิเคราะห์และเพื่อแยกค่าคงที่ของน้ำขึ้นน้ำลงเพื่อให้ได้ส่วนประกอบที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่ทราบมาของแรงทางดาราศาสตร์เพื่อให้สามารถทำนายกระแสน้ำได้ในทางปฏิบัติ ความสูงของกระแสน้ำคาดว่าจะเป็นไปตามแรงของกระแสน้ำโดยมีแอมพลิจูดคงที่และการหน่วงเฟสสำหรับแต่ละส่วนประกอบ เนื่องจากสามารถคำนวณความถี่และระยะทางดาราศาสตร์ได้อย่างแน่นอนความสูงของกระแสน้ำในช่วงเวลาอื่นจึงสามารถทำนายได้เมื่อพบการตอบสนองต่อส่วนประกอบฮาร์มอนิกของแรงที่สร้างกระแสน้ำทางดาราศาสตร์แล้ว

รูปแบบหลักในกระแสน้ำคือ

  • รูปแบบวันละสองครั้ง
  • ความแตกต่างระหว่างน้ำขึ้นครั้งแรกและครั้งที่สองของวัน
  • วัฏจักรของฤดูใบไม้ผลิ - นีพ
  • การเปลี่ยนแปลงประจำปี

สูงสุดดาราศาสตร์น้ำเป็นน้ำฤดูใบไม้ผลิ perigean เมื่อทั้งสองดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ใกล้โลก

เมื่อเผชิญกับฟังก์ชันที่แตกต่างกันเป็นระยะ ๆ แนวทางมาตรฐานคือการใช้อนุกรมฟูริเยร์ซึ่งเป็นรูปแบบของการวิเคราะห์ที่ใช้ฟังก์ชันไซน์เป็นชุดพื้นฐานโดยมีความถี่ที่เป็นศูนย์หนึ่งสองสาม ฯลฯ คูณความถี่ของความถี่เฉพาะ วงจรพื้นฐาน หลายเหล่านี้เรียกว่าฮาร์โมนิของความถี่พื้นฐานและกระบวนการที่เรียกว่าการวิเคราะห์สอดคล้องกัน หากชุดพื้นฐานของฟังก์ชันไซน์เหมาะสมกับพฤติกรรมที่กำลังสร้างแบบจำลองจำเป็นต้องเพิ่มคำศัพท์ฮาร์มอนิกเพียงไม่กี่คำ เส้นทางโคจรเกือบจะเป็นวงกลมดังนั้นรูปแบบไซน์จึงเหมาะกับกระแสน้ำ

สำหรับการวิเคราะห์ความสูงของกระแสน้ำแนวทางอนุกรมฟูริเยร์ในทางปฏิบัติมีความซับซ้อนมากกว่าการใช้ความถี่เดียวและฮาร์มอนิก รูปแบบของน้ำขึ้นน้ำลงจะถูกย่อยสลายเป็นไซนัสอยด์จำนวนมากที่มีความถี่พื้นฐานจำนวนมากซึ่งสอดคล้องกัน ( ตามทฤษฎีดวงจันทร์ ) กับการเคลื่อนที่ของโลกดวงจันทร์และมุมต่างๆที่กำหนดรูปร่างและตำแหน่งของวงโคจร

สำหรับกระแสน้ำการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกไม่ จำกัด เฉพาะฮาร์มอนิกที่มีความถี่เดียว [l]กล่าวอีกนัยหนึ่งฮาร์โมนีคือการทวีคูณของความถี่พื้นฐานจำนวนมากไม่ใช่แค่ความถี่พื้นฐานของวิธีอนุกรมฟูเรียร์ที่ง่ายกว่าเท่านั้น การแทนค่าเป็นอนุกรมฟูริเยร์ที่มีความถี่พื้นฐานเพียงความถี่เดียวและการทวีคูณ (จำนวนเต็ม) จะต้องใช้คำศัพท์หลายคำและจะถูก จำกัด อย่างมากในช่วงเวลาที่จะใช้ได้

การศึกษาของความสูงของน้ำโดยการวิเคราะห์สอดคล้องกันเริ่มจากเลซวิลเลียมทอมสัน (ลอร์ดเคลวิน) และจอร์จดาร์วิน AT Doodsonขยายงานของพวกเขาโดยแนะนำสัญลักษณ์ Doodson Numberเพื่อจัดระเบียบคำศัพท์ที่เป็นผลลัพธ์หลายร้อยคำ แนวทางนี้เป็นมาตรฐานสากลนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาและผลแทรกซ้อนก็เกิดขึ้นดังต่อไปนี้: พลังที่เพิ่มขึ้นของกระแสน้ำจะได้รับโดยนัยจากผลรวมของเงื่อนไขหลายประการ แต่ละเทอมอยู่ในรูปแบบ

โดยที่Aคือแอมพลิจูดωคือความถี่เชิงมุมที่มักจะกำหนดเป็นองศาต่อชั่วโมงซึ่งสอดคล้องกับt ที่วัดเป็นชั่วโมงและpคือเฟสออฟเซ็ตโดยคำนึงถึงสถานะทางดาราศาสตร์ในเวลาt = 0 ดวงจันทร์มีวาระหนึ่งและวาระที่สองสำหรับดวงอาทิตย์ เฟสpของฮาร์มอนิกแรกสำหรับระยะดวงจันทร์เรียกว่าช่วง lunitidalหรือช่วงน้ำสูง ขั้นตอนต่อไปคือการปรับเงื่อนไขฮาร์มอนิกเนื่องจากรูปวงรีของวงโคจร ดังนั้นค่าของAไม่ใช่ค่าคงที่ แต่ยังแปรผันตามเวลาเล็กน้อยเกี่ยวกับตัวเลขเฉลี่ย แทนที่แล้วโดย( T )ที่เป็น sinusoid อื่นที่คล้ายกับวงจรและ epicycles ของทฤษฎี Ptolemaic ดังนั้น

ซึ่งก็คือการบอกว่าค่าเฉลี่ยกับการเปลี่ยนแปลงไซน์เกี่ยวกับเรื่องของขนาดกับความถี่ωและเฟสP ดังนั้นคำง่ายๆตอนนี้จึงเป็นผลคูณของปัจจัยโคไซน์สองตัว:

กำหนดให้สำหรับxและyใด ๆ

เป็นที่ชัดเจนว่าคำประสมที่เกี่ยวข้องกับผลคูณของคำโคไซน์สองคำที่แต่ละคำมีความถี่ของตัวเองนั้นเหมือนกับศัพท์โคไซน์สามคำที่ต้องเพิ่มที่ความถี่เดิมและที่ความถี่ซึ่งเป็นผลรวมและความแตกต่างของสองความถี่ ของระยะเวลาผลิตภัณฑ์ (สามไม่ใช่สองพจน์เนื่องจากนิพจน์ทั้งหมดคือ .) พิจารณาเพิ่มเติมว่าแรงคลื่นในสถานที่หนึ่ง ๆ ขึ้นอยู่กับว่าดวงจันทร์ (หรือดวงอาทิตย์) อยู่เหนือหรือใต้ระนาบของเส้นศูนย์สูตรและคุณลักษณะเหล่านี้มีช่วงเวลาของตัวเองที่ไม่สามารถระบุได้ด้วยวันและเดือนและ เป็นที่ชัดเจนว่าการผสมผสานหลายอย่างส่งผล ด้วยการเลือกความถี่พื้นฐานทางดาราศาสตร์อย่างระมัดระวัง Doodson Number จะใส่คำอธิบายประกอบเกี่ยวกับการเพิ่มเติมและความแตกต่างที่เฉพาะเจาะจงเพื่อสร้างความถี่ของคำศัพท์โคไซน์ที่เรียบง่ายแต่ละคำ

Graph showing one line each for M 2, S 2, N 2, K 1, O 1, P 1, and one for their summation, with the X axis spanning slightly more than a single day
การทำนายน้ำขึ้นน้ำลงสรุปส่วนที่เป็นส่วนประกอบ ค่าสัมประสิทธิ์น้ำขึ้นน้ำลงจะมีการกำหนดในหน้า ทฤษฎีของกระแสน้ำ

โปรดจำไว้ว่ากระแสน้ำทางดาราศาสตร์ไม่รวมถึงผลกระทบจากสภาพอากาศ นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขในท้องถิ่น (การเคลื่อนตัวของแซนด์แบงก์การขุดลอกปากท่าเรือ ฯลฯ ) ออกไปจากที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาการวัดจะส่งผลต่อเวลาและขนาดที่แท้จริงของกระแสน้ำ องค์กรที่อ้าง "กระแสน้ำสูงสุดทางดาราศาสตร์" สำหรับบางพื้นที่อาจทำให้ตัวเลขเกินจริงเป็นปัจจัยด้านความปลอดภัยต่อความไม่แน่นอนในการวิเคราะห์ระยะทางจากจุดตรวจวัดที่ใกล้ที่สุดการเปลี่ยนแปลงนับตั้งแต่เวลาสังเกตการณ์ครั้งสุดท้ายการทรุดตัวของพื้นดิน ฯลฯ เพื่อหลีกเลี่ยงความรับผิดในงานวิศวกรรม overtopped จำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการประเมินขนาดของ "ไฟกระชาก" โดยการลบกระแสทางดาราศาสตร์ออกจากกระแสน้ำที่สังเกตได้

ระวังฟูริเยร์ในการวิเคราะห์ข้อมูลเป็นระยะเวลากว่าสิบเก้าปี (คนชาติ Tidal Datum Epochในสหรัฐอเมริกา) ใช้ความถี่ที่เรียกว่าเป็นคนละเรื่องกันคลื่น สิบเก้าปีเป็นที่ต้องการเพราะโลกดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ตำแหน่งญาติซ้ำเกือบตรงในMetonic วงจรของ 19 ปีซึ่งเป็นเวลานานพอที่จะรวมจันทรคติ 18.613 ปีที่สำคัญน้ำขึ้นน้ำลงเป็นส่วนประกอบ การวิเคราะห์นี้สามารถทำได้โดยใช้เพียงความรู้เกี่ยวกับช่วงเวลาบังคับแต่หากไม่มีความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับรากศัพท์ทางคณิตศาสตร์ซึ่งหมายความว่ามีการสร้างตารางน้ำขึ้นน้ำลงที่มีประโยชน์มานานหลายศตวรรษ [62]แอมพลิจูดและเฟสที่เกิดขึ้นสามารถใช้เพื่อทำนายกระแสน้ำที่คาดว่าจะได้ สิ่งเหล่านี้มักจะถูกครอบงำโดยองค์ประกอบที่อยู่ใกล้ 12 ชั่วโมง (องค์ประกอบกึ่งรายวัน ) แต่ก็มีองค์ประกอบหลักที่อยู่ใกล้ 24 ชั่วโมง ( รายวัน ) เช่นกัน องค์ประกอบระยะยาวคือ 14 วันหรือรายปักษ์รายเดือนและรายครึ่งปี กระแสน้ำกึ่งรายวันเข้าครอบงำแนวชายฝั่ง แต่บางพื้นที่เช่นทะเลจีนใต้และอ่าวเม็กซิโกส่วนใหญ่เป็นรายวัน ในพื้นที่กึ่งรายวันองค์ประกอบหลักช่วงเวลาM 2  (จันทรคติ) และS 2  (แสงอาทิตย์) แตกต่างกันเล็กน้อยเพื่อให้เฟสสัมพัทธ์และทำให้แอมพลิจูดของกระแสน้ำรวมเปลี่ยนทุก ๆ ปักษ์ (ระยะเวลา 14 วัน) [63]

ในพล็อตM 2ด้านบนเส้นโคไทดัลแต่ละเส้นจะแตกต่างกันหนึ่งชั่วโมงจากเพื่อนบ้านและเส้นที่หนากว่าจะแสดงกระแสน้ำในเฟสที่สมดุลที่กรีนิช เส้นหมุนรอบจุด amphidromicทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือเพื่อให้จากคาบสมุทรบาจาแคลิฟอร์เนียไปยังอลาสก้าและจากฝรั่งเศสไปยังไอร์แลนด์M 2น้ำแพร่กระจายไปทางทิศเหนือ ในซีกโลกใต้ทิศทางนี้ตามเข็มนาฬิกา ในทางกลับกันกระแสน้ำM 2แพร่กระจายทวนเข็มนาฬิกาไปรอบ ๆ นิวซีแลนด์ แต่เป็นเพราะเกาะนี้ทำหน้าที่เป็นเขื่อนและอนุญาตให้กระแสน้ำมีความสูงที่แตกต่างกันบนฝั่งตรงข้ามของเกาะ (กระแสน้ำจะแพร่กระจายไปทางเหนือทางด้านตะวันออกและทางใต้ของชายฝั่งตะวันตกตามที่ทฤษฎีคาดการณ์ไว้)

ข้อยกเว้นคือที่ช่องแคบคุกซึ่งกระแสน้ำไหลเชี่ยวเป็นระยะ ๆ เชื่อมโยงน้ำสูงไปสู่น้ำต่ำ เนื่องจากเส้นโคไทดัล 180 °รอบอัฒจันทร์อยู่ในระยะที่ตรงกันข้ามกันตัวอย่างเช่นน้ำสูงข้ามจากน้ำต่ำที่ปลายแต่ละด้านของช่องแคบคุก องค์ประกอบของน้ำขึ้นน้ำลงแต่ละตัวมีรูปแบบของแอมพลิจูดเฟสและจุดแอมฟิโดรมิกที่แตกต่างกันดังนั้นรูปแบบM 2จึงไม่สามารถใช้กับส่วนประกอบอื่น ๆ ของกระแสน้ำได้

ตัวอย่างการคำนวณ

Graph with a single line rising and falling between 4 peaks around 3 and four valleys around −3
กระแสน้ำที่ เมืองบริดจ์พอร์ตรัฐคอนเนตทิคัตสหรัฐอเมริกาในช่วง 50 ชั่วโมง
Graph with a single line showing tidal peaks and valleys gradually cycling between higher highs and lower highs over a 14-day period
กระแสน้ำที่เมืองบริดจ์พอร์ตรัฐคอนเนตทิคัตสหรัฐอเมริกาในช่วง 30 วัน
Graph showing with a single line showing only a minimal annual tidal fluctuation
กระแสน้ำที่เมืองบริดจ์พอร์ตรัฐคอนเนตทิคัตสหรัฐอเมริกาตลอดระยะเวลา 400 วัน
Graph showing 6 lines with two lines for each of three cities. Nelson has two monthly spring tides, while Napier and Wellington each have one.
รูปแบบน้ำขึ้นน้ำลงในช่องแคบคุก ส่วนทางใต้ (เนลสัน) มีกระแสน้ำฤดูใบไม้ผลิสองครั้งต่อเดือนเทียบกับทางด้านเหนือเพียงแห่งเดียว (เวลลิงตันและเนเปียร์)

เนื่องจากดวงจันทร์เคลื่อนที่ในวงโคจรรอบโลกและในความหมายเดียวกันกับการหมุนของโลกจุดบนโลกจึงต้องหมุนไปอีกเล็กน้อยเพื่อให้เวลาระหว่างกระแสน้ำครึ่งโลกไม่ถึง 12.4206 ชั่วโมงซึ่งเกินกว่าเล็กน้อย เพิ่มอีกยี่สิบห้านาที สองยอดไม่เท่ากัน กระแสน้ำสูงสองครั้งต่อวันสลับกันในระดับความสูงสูงสุด: สูงต่ำ (ต่ำกว่าสามฟุต) สูงกว่า (สูงกว่าสามฟุต) และสูงต่ำอีกครั้ง เช่นเดียวกันสำหรับน้ำลง

เมื่อโลกดวงจันทร์และดวงอาทิตย์อยู่ในแนวเดียวกัน (ดวงอาทิตย์ - โลก - ดวงจันทร์หรือดวงอาทิตย์ - ดวงจันทร์ - โลก) อิทธิพลหลักทั้งสองรวมกันเพื่อสร้างกระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิ เมื่อทั้งสองกำลังต่อต้านกันเมื่อมุมดวงจันทร์ - โลก - ดวงอาทิตย์ใกล้ถึงเก้าสิบองศา เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่รอบวงโคจรมันจะเปลี่ยนจากทางเหนือของเส้นศูนย์สูตรไปทางใต้ของเส้นศูนย์สูตร การสลับในความสูงของน้ำขึ้นสูงจะเล็กลงจนกว่าจะเท่ากัน (ที่จุดศูนย์ถ่วงของดวงจันทร์ดวงจันทร์อยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร) ​​จากนั้นจึงพัฒนาใหม่ แต่มีขั้วอีกขั้วหนึ่งแว็กซ์จนมีความแตกต่างสูงสุดแล้วค่อยข้างลงอีกครั้ง

ปัจจุบัน

อิทธิพลของกระแสน้ำที่มีต่อการไหลของกระแสจะวิเคราะห์ได้ยากกว่ามากและรวบรวมข้อมูลได้ยากกว่ามาก ความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงเป็นตัวเลขง่ายๆที่ใช้กับพื้นที่กว้างพร้อม ๆ กัน การไหลมีทั้งขนาดและทิศทางซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจแตกต่างกันอย่างมากตามความลึกและในระยะทางสั้น ๆ เนื่องจากการวัดปริมาณน้ำในท้องถิ่น นอกจากนี้แม้ว่าศูนย์กลางของร่องน้ำจะเป็นสถานที่ตรวจวัดที่มีประโยชน์ที่สุด แต่นักเดินเรือก็คัดค้านเมื่ออุปกรณ์วัดกระแสไฟฟ้ากีดขวางทางน้ำ การไหลที่ดำเนินไปตามช่องทางโค้งคือการไหลเดียวกันแม้ว่าทิศทางของมันจะแตกต่างกันไปตามร่องน้ำก็ตาม น่าแปลกที่กระแสน้ำท่วมและน้ำลงมักไม่สวนทางกัน ทิศทางการไหลถูกกำหนดโดยรูปร่างของช่องทางต้นน้ำไม่ใช่รูปร่างของช่องสัญญาณปลายน้ำ ในทำนองเดียวกันวนอาจก่อตัวในทิศทางการไหลเพียงคนเดียว

อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์กระแสจะคล้ายกับการวิเคราะห์กระแสน้ำ: ในกรณีง่ายๆที่ตำแหน่งที่กำหนดการไหลของน้ำท่วมส่วนใหญ่จะไปในทิศทางเดียวและการไหลของน้ำลงไปในทิศทางอื่น ความเร็วน้ำท่วมจะได้รับเครื่องหมายบวกและเครื่องหมายลบความเร็วลดลง การวิเคราะห์ดำเนินไปราวกับว่าสิ่งเหล่านี้เป็นความสูงของกระแสน้ำ

ในสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นการลดลงหลักและกระแสน้ำท่วมจะไม่ครอบงำ แต่ทิศทางการไหลและขนาดจะติดตามวงรีในวัฏจักรของกระแสน้ำ (บนพล็อตเชิงขั้ว) แทนที่จะเป็นไปตามแนวน้ำลดและน้ำท่วม ในกรณีนี้การวิเคราะห์อาจดำเนินการไปตามทิศทางคู่กันโดยให้ทิศทางหลักและรองเป็นมุมฉาก อีกทางเลือกหนึ่งคือการรักษากระแสน้ำขึ้นน้ำลงเป็นจำนวนเชิงซ้อนเนื่องจากแต่ละค่ามีทั้งขนาดและทิศทาง

ข้อมูลการไหลของกระแสน้ำมักจะเห็นได้ทั่วไปในแผนภูมิการเดินเรือโดยแสดงเป็นตารางความเร็วในการไหลและแบริ่งในช่วงเวลารายชั่วโมงโดยมีตารางแยกกันสำหรับสปริงและกระแสน้ำที่ไหลผ่าน ช่วงเวลาดังกล่าวสัมพันธ์กับน้ำขึ้นสูงที่ท่าเรือบางแห่งซึ่งพฤติกรรมของน้ำขึ้นน้ำลงมีรูปแบบคล้ายกันแม้ว่าอาจจะอยู่ห่างออกไป

เช่นเดียวกับการคาดคะเนความสูงของกระแสน้ำการคาดการณ์การไหลของกระแสน้ำโดยอาศัยปัจจัยทางดาราศาสตร์เท่านั้นไม่รวมสภาพอากาศซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ได้อย่างสิ้นเชิง

กระแสน้ำที่ไหลผ่านช่องแคบคุกระหว่างเกาะหลักทั้งสองของนิวซีแลนด์เป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากกระแสน้ำในแต่ละด้านของช่องแคบเกือบจะอยู่นอกเฟสดังนั้นน้ำที่สูงด้านหนึ่งจึงพร้อมกับน้ำต่ำของอีกฝั่งหนึ่ง ส่งผลให้กระแสน้ำไหลแรงโดยมีการเปลี่ยนแปลงความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงในใจกลางช่องแคบเกือบเป็นศูนย์ ถึงแม้ว่ากระแสน้ำจะไหลไปในทิศทางเดียวเป็นเวลาหกชั่วโมงและในทิศทางย้อนกลับเป็นเวลาหกชั่วโมงไฟกระชากอาจใช้เวลาแปดหรือสิบชั่วโมงโดยคลื่นย้อนกลับที่เกิดขึ้น ในสภาพอากาศที่แปรปรวนโดยเฉพาะอย่างยิ่งไฟกระชากย้อนกลับอาจเอาชนะได้ทั้งหมดเพื่อให้การไหลยังคงดำเนินต่อไปในทิศทางเดียวกันตลอดสามช่วงเวลาขึ้นไป

ความซับซ้อนเพิ่มเติมสำหรับรูปแบบการไหลของช่องแคบคุกคือกระแสน้ำทางด้านทิศใต้ (เช่นที่เนลสัน ) เป็นไปตามวัฏจักรของน้ำขึ้นน้ำลงในฤดูใบไม้ผลิที่พบบ่อยทุกสองสัปดาห์ (ตามที่พบทางฝั่งตะวันตกของประเทศ) แต่รูปแบบของกระแสน้ำทางด้านทิศเหนือ มีเพียงหนึ่งรอบต่อเดือนในขณะที่ทางด้านตะวันออก: เวลลิงตันและเนเปียร์

กราฟของกระแสน้ำของ Cook Strait แสดงให้เห็นถึงความสูงและเวลาของน้ำที่สูงและต่ำโดยแยกจากกันจนถึงเดือนพฤศจิกายน 2550 ค่าเหล่านี้ไม่ใช่ค่าที่วัดได้แต่คำนวณจากพารามิเตอร์น้ำขึ้นน้ำลงที่ได้จากการวัดเมื่อหลายปีก่อน แผนภูมิการเดินเรือของ Cook Strait นำเสนอข้อมูลปัจจุบันของน้ำขึ้นน้ำลง ตัวอย่างเช่นฉบับเดือนมกราคม พ.ศ. 2522 สำหรับ 41 ° 13 · 9'S 174 ° 29 · 6'E (ทางตะวันตกเฉียงเหนือของแหลมเตราวิตี ) หมายถึงการกำหนดเวลาไปยังเวสต์พอร์ตในขณะที่ฉบับเดือนมกราคม พ.ศ. 2547 หมายถึงเวลลิงตัน ใกล้กับ Cape Terawhiti ตรงกลางของ Cook Strait ความผันแปรของความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงเกือบจะเป็นศูนย์ในขณะที่กระแสน้ำขึ้นสูงสุดโดยเฉพาะบริเวณใกล้กับ Karori Rip ที่มีชื่อเสียง นอกเหนือจากผลกระทบจากสภาพอากาศแล้วกระแสน้ำที่แท้จริงผ่านช่องแคบคุกยังได้รับอิทธิพลจากความแตกต่างของความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงระหว่างปลายทั้งสองด้านของช่องแคบและดังที่เห็นได้มีเพียงหนึ่งในสองกระแสน้ำที่อยู่ทางตะวันตกเฉียงเหนือสุดของช่องแคบใกล้เมืองเนลสันเท่านั้น กระแสน้ำในฤดูใบไม้ผลิที่คู่กันทางตะวันออกเฉียงใต้สุด (เวลลิงตัน) ดังนั้นพฤติกรรมที่เกิดขึ้นจึงไม่เป็นไปตามท่าเรืออ้างอิง [ ต้องการอ้างอิง ]

การผลิตไฟฟ้า

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงสามารถสกัดได้สองวิธี: การใส่กังหันน้ำเข้าไปในกระแสน้ำขึ้นน้ำลงหรือสร้างบ่อที่ปล่อย / ยอมรับน้ำผ่านกังหัน ในกรณีแรกปริมาณพลังงานจะถูกกำหนดโดยระยะเวลาและขนาดของกระแสน้ำ อย่างไรก็ตามกระแสน้ำที่ดีที่สุดอาจไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากกังหันจะกีดขวางเรือ ประการที่สองเขื่อนกั้นน้ำมีราคาแพงในการสร้างวัฏจักรของน้ำตามธรรมชาติหยุดชะงักอย่างสิ้นเชิงการเดินเรือของเรือหยุดชะงัก อย่างไรก็ตามด้วยบ่อหลายบ่อสามารถสร้างพลังได้ตามเวลาที่เลือก จนถึงขณะนี้มีระบบที่ติดตั้งเพียงไม่กี่ระบบสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าจากคลื่น (ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือLa Ranceที่Saint Maloประเทศฝรั่งเศส) ซึ่งต้องเผชิญกับปัญหามากมาย นอกเหนือจากปัญหาสิ่งแวดล้อมแล้วเพียงแค่อดทนต่อการกัดกร่อนและความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพยังก่อให้เกิดความท้าทายด้านวิศวกรรม

ผู้เสนอพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงชี้ให้เห็นว่าต่างจากระบบพลังงานลมระดับการสร้างสามารถคาดการณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือและประหยัดสำหรับผลกระทบจากสภาพอากาศ ในขณะที่บางรุ่นเป็นไปได้สำหรับวัฏจักรน้ำขึ้นน้ำลงส่วนใหญ่ในทางปฏิบัติกังหันจะสูญเสียประสิทธิภาพในอัตราการทำงานที่ต่ำกว่า เนื่องจากกำลังไฟฟ้าที่ได้จากการไหลเป็นสัดส่วนกับลูกบาศก์ของความเร็วในการไหลเวลาที่สามารถสร้างพลังงานสูงได้จึงเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ

Chart illustrating that tidal heights enter in calculations of legally significant data such as boundary lines between the high seas and territorial waters. Chart shows an exemplar coastline, identifying bottom features such as longshore bar and berms, tidal heights such as mean higher high water, and distances from shore such as the 12 mile limit.
การใช้ข้อมูลน้ำขึ้นน้ำลงทางแพ่งและทางทะเลของสหรัฐฯ

กระแสน้ำมีความสำคัญต่อการนำทางและเกิดข้อผิดพลาดอย่างมากในตำแหน่งหากไม่สามารถรองรับได้ ความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่นแม่น้ำและท่าเรือหลายแห่งมี "บาร์" ตื้น ๆ ที่ทางเข้าซึ่งป้องกันไม่ให้เรือที่มีร่างสำคัญเข้ามาในช่วงน้ำลง

จนกระทั่งถึงการเดินเรืออัตโนมัติความสามารถในการคำนวณผลกระทบจากน้ำขึ้นน้ำลงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนายทหารเรือ ใบรับรองการตรวจสอบผู้แทนในกองทัพเรือเคยประกาศว่านายทหารคนดังกล่าวสามารถ "เปลี่ยนกระแสน้ำ" ได้ [64]

การกำหนดเวลาการไหลของน้ำขึ้นน้ำลงและความเร็วที่ปรากฏอยู่ในชาร์ตน้ำหรือน้ำขึ้นน้ำลง Atlas ไทด์ชาร์ตมาเป็นชุด แผนภูมิแต่ละแผนภูมิจะครอบคลุมชั่วโมงเดียวระหว่างน้ำขึ้นสูงและอีกอันหนึ่ง (ไม่สนใจเวลาที่เหลือ 24 นาที) และแสดงการไหลของน้ำขึ้นน้ำลงเฉลี่ยสำหรับชั่วโมงนั้น ลูกศรบนแผนภูมิน้ำขึ้นน้ำลงบ่งบอกทิศทางและความเร็วในการไหลเฉลี่ย (โดยปกติจะเป็นนอต ) สำหรับฤดูใบไม้ผลิและกระแสน้ำ หากไม่มีแผนภูมิกระแสน้ำแผนภูมิทางทะเลส่วนใหญ่จะมี " เพชรน้ำขึ้นน้ำลง " ซึ่งเกี่ยวข้องกับจุดเฉพาะบนแผนภูมิกับตารางที่ให้ทิศทางและความเร็วของกระแสน้ำ

ขั้นตอนมาตรฐานในการต่อต้านผลกระทบจากน้ำขึ้นน้ำลงในการนำทางคือ (1) คำนวณตำแหน่ง " การคำนวณที่ตายแล้ว " (หรือ DR) จากระยะทางและทิศทางการเดินทาง (2) ทำเครื่องหมายแผนภูมิ (ด้วยเครื่องหมายกากบาทในแนวตั้งเช่นเครื่องหมายบวก) และ (3) ) ลากเส้นจาก DR ตามทิศทางของกระแสน้ำ ระยะทางที่กระแสน้ำเคลื่อนเรือไปตามแนวเส้นนี้คำนวณโดยความเร็วของกระแสน้ำและจะทำให้ได้ "ตำแหน่งโดยประมาณ" หรือ EP (โดยปกติจะมีเครื่องหมายจุดเป็นรูปสามเหลี่ยม)

ตัวบ่งชี้น้ำขึ้นน้ำลงแม่น้ำเดลาแวร์เดลาแวร์ค. พ.ศ. 2440 ตามเวลาที่แสดงในภาพกระแสน้ำคือ 1+1 / 4ฟุตเหนือน้ำต่ำเฉลี่ยและยังคงลดลงตามที่ระบุโดยชี้ของลูกศร ไฟแสดงสถานะขับเคลื่อนโดยระบบรอกสายเคเบิลและลูกลอย (รายงานของหัวหน้าอุทยานการสำรวจชายฝั่งและ Geodetic แสดงความคืบหน้าของงานในช่วงปีงบประมาณสิ้นสุดเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2440 (น. 483))

แผนภูมิการเดินเรือจะแสดง "ความลึกของแผนภูมิ" ของน้ำในตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงพร้อมกับ "การเกิดเสียง " และการใช้เส้นชั้นความสูงเพื่อแสดงรูปร่างของพื้นผิวที่จมอยู่ใต้น้ำ ความลึกเหล่านี้สัมพันธ์กับ " ข้อมูลแผนภูมิ " ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นระดับน้ำที่กระแสน้ำทางดาราศาสตร์ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (แม้ว่าจะมีการใช้ข้อมูลอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอดีตและกระแสน้ำอาจลดลงหรือสูงกว่าด้วยเหตุผลทางอุตุนิยมวิทยา) ดังนั้นจึงเป็นระดับต่ำสุด ความลึกของน้ำที่เป็นไปได้ระหว่างวัฏจักรน้ำขึ้นน้ำลง "ความสูงของการทำให้แห้ง" อาจแสดงอยู่ในแผนภูมิด้วยซึ่งเป็นความสูงของก้นทะเลที่น้ำขึ้นต่ำที่สุดทางดาราศาสตร์

ตารางน้ำขึ้นน้ำลงจะแสดงความสูงและเวลาของน้ำในแต่ละวัน ในการคำนวณความลึกของน้ำจริงให้เพิ่มความลึกของแผนภูมิให้กับความสูงของกระแสน้ำที่ระบุไว้ ความลึกในช่วงเวลาอื่น ๆ อาจได้มาจากเส้นโค้งของน้ำขึ้นน้ำลงที่เผยแพร่สำหรับท่าเรือหลัก ๆ การปกครองของ twelfthsสามารถพอเพียงถ้าเส้นโค้งที่ถูกต้องจะไม่สามารถใช้ได้ การประมาณนี้สันนิษฐานว่าการเพิ่มขึ้นของความลึกในช่วงหกชั่วโมงระหว่างน้ำต่ำและน้ำสูงคือชั่วโมงแรก - 1/12 วินาที - 2/12 สาม - 3/12 สี่ - 3/12 ห้า - 2/12 ที่หก - 1/12

นิเวศวิทยาระหว่างน้ำ

Photo of partially submerged rock showing horizontal bands of different color and texture, where each band represents a different fraction of time spent submerged.
หินที่มองเห็นในน้ำลงแสดงการแบ่งเขตระหว่างน้ำขึ้นน้ำลงทั่วไป

นิเวศวิทยาระหว่างน้ำคือการศึกษาระบบนิเวศระหว่างแนวน้ำต่ำและน้ำสูงตามชายฝั่ง ในน้ำต่ำ intertidal เน็ตสัมผัส (หรือemersed ) ในขณะที่น้ำสูงก็คือใต้น้ำ (หรือแช่ ) intertidal นิเวศวิทยาจึงศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม intertidal ของพวกเขาได้เป็นอย่างดีว่าเป็นหนึ่งในสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน ปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญที่สุดอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของชุมชน intertidal การจำแนกประเภทที่กว้างที่สุดจะขึ้นอยู่กับพื้นผิว - ชายฝั่งที่เป็นหินหรือพื้นผิวที่อ่อนนุ่ม

สิ่งมีชีวิตที่มีความแปรปรวนจะประสบกับสภาพแวดล้อมที่แปรปรวนและมักจะเป็นศัตรูกันและได้ปรับตัวเพื่อรับมือและใช้ประโยชน์จากเงื่อนไขเหล่านี้ด้วยซ้ำ ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งที่มองเห็นได้ง่ายคือการแบ่งเขตตามแนวตั้งซึ่งชุมชนแบ่งออกเป็นแถบแนวนอนที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตที่เฉพาะเจาะจงในแต่ละระดับความสูงเหนือน้ำต่ำ ความสามารถของสายพันธุ์ในการรับมือกับการผึ่งให้แห้งเป็นตัวกำหนดขีด จำกัด สูงสุดของมันในขณะที่การแข่งขันกับสายพันธุ์อื่นกำหนดขีด จำกัด ล่าง

มนุษย์ใช้ พื้นที่ระหว่างน้ำขึ้นน้ำลงเพื่อเป็นอาหารและพักผ่อนหย่อนใจ การใช้จ่ายมากเกินไปสามารถสร้างความเสียหายให้กับช่วงเวลาดังกล่าวได้โดยตรง การกระทำของมนุษย์อื่น ๆ เช่นการแนะนำสิ่งมีชีวิตที่รุกรานและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีผลเสียมากมาย พื้นที่คุ้มครองทางทะเลเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ชุมชนสามารถนำไปใช้ในการปกป้องพื้นที่เหล่านี้และช่วยทางวิทยาศาสตร์การวิจัย

จังหวะทางชีวภาพ

วัฏจักรของน้ำขึ้นน้ำลงประมาณรายปักษ์มีผลกระทบอย่างมากต่อ intertidal [65]และสิ่งมีชีวิตในทะเล [66]ดังนั้นจังหวะทางชีววิทยาของพวกเขามักจะเกิดขึ้นในช่วงเวลานี้แบบทวีคูณอย่างคร่าวๆ สัตว์อื่น ๆ อีกมากมายเช่นสัตว์มีกระดูกสันหลังแสดงจังหวะที่คล้ายกัน ตัวอย่างเช่นการตั้งครรภ์และการฟักไข่ ในมนุษย์รอบเดือนจะกินเวลาประมาณหนึ่งเดือนตามจันทรคติซึ่งเป็นช่วงเวลาที่น้ำขึ้นน้ำลงหลายเท่า ความคล้ายคลึงกันอย่างน้อยก็บ่งบอกถึงการสืบเชื้อสายร่วมกันของสัตว์ทุกชนิดจากบรรพบุรุษทางทะเล [67]

เมื่อกระแสน้ำเชี่ยวกรากในมหาสมุทรที่ไหลแบบแบ่งชั้นเหนือภูมิประเทศด้านล่างที่ไม่สม่ำเสมอพวกมันจะสร้างคลื่นภายในที่มีความถี่ของน้ำขึ้นน้ำลง คลื่นดังกล่าวเรียกว่ากระแสน้ำภายใน

บริเวณที่ตื้นในน้ำเปิดสามารถสัมผัสกับกระแสน้ำแบบหมุนได้ซึ่งไหลไปในทิศทางที่เปลี่ยนไปอย่างต่อเนื่องดังนั้นทิศทางการไหล (ไม่ใช่การไหล) จะทำให้การหมุนเต็มใน 12+1 / 2ชั่วโมง (เช่น Nantucket สันดอน ) [68]

นอกจากกระแสน้ำในมหาสมุทรแล้วทะเลสาบขนาดใหญ่ยังสามารถสัมผัสกับกระแสน้ำขนาดเล็กและแม้แต่ดาวเคราะห์ก็สามารถสัมผัสกับกระแสน้ำในชั้นบรรยากาศและกระแสน้ำของโลกได้ นี่คือปรากฏการณ์ทางกลต่อเนื่อง เป็นครั้งแรกที่ทั้งสองใช้เวลาในของเหลว สิ่งที่สามส่งผลกระทบต่อเปลือกโลกที่เป็นของแข็งบาง ๆ ของโลกโดยรอบภายในกึ่งของเหลว (มีการดัดแปลงต่างๆ)

กระแสน้ำในทะเลสาบ

ทะเลสาบขนาดใหญ่เช่นสุพีเรียร์และอีรีสามารถสัมผัสกับกระแสน้ำได้ตั้งแต่ 1 ถึง 4 ซม. (0.39 ถึง 1.6 นิ้ว) แต่สิ่งเหล่านี้สามารถปกปิดได้ด้วยปรากฏการณ์ที่เกิดจากอุตุนิยมวิทยาเช่นคลื่นทะเล [69]กระแสน้ำในทะเลสาบมิชิแกนอธิบายว่า 1.3 ถึง 3.8 ซม. (0.5 ถึง 1.5 นิ้ว) [70]หรือ 4.4 ซม. ( 1+3 / 4  ใน) [71]สิ่งนี้มีขนาดเล็กมากจนเอฟเฟกต์ขนาดใหญ่อื่น ๆ บดบังกระแสน้ำได้อย่างสมบูรณ์และด้วยเหตุนี้ทะเลสาบเหล่านี้จึงถูกพิจารณาว่าไม่ใช่น้ำขึ้นน้ำลง [72]

กระแสน้ำในบรรยากาศ

กระแสน้ำในบรรยากาศมีความสำคัญเล็กน้อยที่ระดับพื้นดินและระดับความสูงของการบินซึ่งถูกปกปิดด้วยผลกระทบที่สำคัญกว่าของสภาพอากาศ กระแสน้ำในบรรยากาศมีทั้งความโน้มถ่วงและความร้อนและเป็นพลวัตที่โดดเด่นตั้งแต่ 80 ถึง 120 กิโลเมตร (50 ถึง 75 ไมล์) ซึ่งสูงกว่าความหนาแน่นของโมเลกุลจะต่ำเกินไปที่จะรองรับพฤติกรรมของของไหล

กระแสน้ำของโลก

กระแสน้ำของโลกหรือกระแสน้ำบนบกส่งผลกระทบต่อมวลของโลกทั้งหมดซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับไจโรสโคปเหลวที่มีเปลือกบางมาก เปลือกโลกเปลี่ยนแปลง (เข้า / ออกตะวันออก / ตะวันตกเหนือ / ใต้) เพื่อตอบสนองต่อความโน้มถ่วงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์กระแสน้ำในมหาสมุทรและการบรรทุกของชั้นบรรยากาศ แม้ว่าจะมีความสำคัญน้อยมากสำหรับกิจกรรมของมนุษย์ส่วนใหญ่แอมพลิจูดกึ่งรายวันของกระแสน้ำบนบกสามารถเข้าถึงได้ประมาณ 55 เซนติเมตร (22 นิ้ว) ที่เส้นศูนย์สูตร 15 เซนติเมตร (5.9 นิ้ว) เนื่องจากดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการสอบเทียบGPSและการวัดVLBI การวัดเชิงมุมทางดาราศาสตร์ที่แม่นยำต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับอัตราการหมุนของโลกและการเคลื่อนที่เชิงขั้วซึ่งทั้งสองอย่างนี้ได้รับอิทธิพลจากกระแสน้ำของโลก กระแสน้ำของโลกM 2กึ่งรายวันอยู่ในช่วงใกล้เคียงกับดวงจันทร์โดยมีความล่าช้าประมาณสองชั่วโมง [ ต้องการอ้างอิง ]

กระแสน้ำกาแลกติก

กระแสน้ำกาแลกติกเป็นแรงคลื่นที่กระทำโดยกาแลคซีบนดาวฤกษ์ภายในดาวเหล่านี้และดาราจักรบริวารที่โคจรรอบพวกมัน ผลกระทบของกระแสน้ำกาแล็กซี่ที่มีต่อเมฆออร์ตของระบบสุริยะเชื่อกันว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของดาวหางคาบยาว [73]

สึนามิซึ่งเป็นคลื่นขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นหลังแผ่นดินไหวบางครั้งเรียกว่าคลื่นยักษ์แต่ชื่อนี้ได้มาจากความคล้ายคลึงกับกระแสน้ำแทนที่จะเป็นสาเหตุใด ๆ ที่เชื่อมโยงกับกระแสน้ำ ปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับกระแสน้ำ แต่ใช้คำว่าน้ำมีน้ำฉีก , พายุน้ำ , พายุเฮอริเคนน้ำและสีดำหรือกระแสน้ำสีแดง ประเพณีหลายอย่างเหล่านี้มีประวัติศาสตร์และอ้างถึงความหมายก่อนหน้านี้ของกระแสน้ำว่า "ช่วงเวลาหนึ่งฤดูกาล" [74]

  1. ^ การวางแนวชายฝั่งทะเลและรูปทรงเรขาคณิตที่มีผลกระทบต่อระยะทิศทางและความกว้างของระบบ amphidromic , ชายฝั่งคลื่นเคลวินเช่นเดียวกับจังหวะ seichesในอ่าว ในปากแม่น้ำการไหลออกของแม่น้ำตามฤดูกาลมีผลต่อการไหลของกระแสน้ำ
  2. ^ ตารางน้ำขึ้นน้ำลงมักจะแสดงค่าเฉลี่ยน้ำต่ำที่ต่ำกว่า (mllw ค่าเฉลี่ย 19 ปีของน้ำต่ำเฉลี่ยต่ำสุด)หมายถึงน้ำต่ำที่สูงกว่า (mhlw)หมายถึงน้ำสูงต่ำ (mlhw)หมายถึงน้ำสูงที่สูงขึ้น (mhhw) เช่นเดียวกับกระแสน้ำ perigean ค่าเหล่านี้เป็นค่าเฉลี่ยในแง่ที่ได้มาจากข้อมูลเฉลี่ย [5]
  3. ^ "เช่นเดียวกับดวงจันทร์ในฐานะที่เป็นร่างกายของสวรรค์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดมอบน้ำทิ้งของเธอให้กับสิ่งต่างๆทางโลกมากที่สุดสำหรับพวกเขาส่วนใหญ่ไม่ว่าจะเป็นที่มีชีวิตหรือไม่มีชีวิตก็เห็นอกเห็นใจเธอและเปลี่ยนความสัมพันธ์กับเธอแม่น้ำเพิ่มขึ้นและลดน้อยลง กระแสน้ำที่มีแสงของเธอทะเลก็เปลี่ยนกระแสน้ำของตัวเองตามการขึ้นลงของเธอ ... " [19]
  4. ^ "Orbis Virtutis tractoriæ, quæ est in Luna, porrigitur utque ad Terras, & prolectat aquas sub Zonam Torridam, … Celeriter vero Luna verticem transvolante, cum aquæ tam celeriter sequi nonossint, fluxus quidem fit Oceani sub Torrida in Occidentem, …" ( ทรงกลมของพลังยกซึ่ง [ศูนย์กลาง] ในดวงจันทร์ขยายออกไปไกลถึงพื้นโลกและดึงดูดน่านน้ำภายใต้เขตร้อนระอุ ... อย่างไรก็ตามดวงจันทร์บินผ่านจุดสุดยอดอย่างรวดเร็วเนื่องจากน้ำไม่สามารถติดตามได้อย่างรวดเร็ว กระแสน้ำของมหาสมุทรภายใต้พายุ [โซน] ถูกสร้างขึ้นทางทิศตะวันตกอย่างแท้จริง ... " [27]
  5. ^ ดูตัวอย่างเช่นใน 'Principia' (เล่ม 1) (ฉบับแปล 1729), Corollaries 19 และ 20 ถึง Proposition 66 ในหน้า 251–254อ้างอิงกลับไปที่หน้า 234 et seq; และในหนังสือเล่ม 3ข้อเสนอ 24, 36 และ 37 ตั้งแต่หน้า 255
  6. ^ ตามที่ NASAระบุว่าแรงคลื่นของดวงจันทร์มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ 2.21 เท่า
  7. ^ ดูแรงน้ำขึ้นน้ำลง - การรักษาทางคณิตศาสตร์และแหล่งที่มาที่อ้างถึงที่นั่น
  8. ^ "มหาสมุทรไม่ได้ผลิตกระแสน้ำเป็นการตอบสนองโดยตรงต่อแรงในแนวดิ่งที่ส่วนนูนแรงของกระแสน้ำมีขนาดประมาณ 1 ใน 10 ของขนาดของแรงโน้มถ่วงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกซึ่งเป็นส่วนประกอบแนวนอนของแรงยักษ์ ที่ก่อให้เกิดกระแสน้ำทรงรีทำให้ของไหลมาบรรจบกัน (และกระพุ้ง) ที่จุดใต้ดวงจันทร์และจุดต่อต้านและเคลื่อนตัวออกจากขั้วทำให้เกิดการหดตัวที่นั่น " (... ) "การฉายของแรงไทดัลไปยังแนวนอนเรียกว่าแรงดึง (ดู Knauss, รูปที่ 10.11) แรงนี้ทำให้เกิดการเร่งความเร็วของน้ำต่อจุดใต้ดวงจันทร์และแอนติโพดัลสร้างน้ำขึ้นจนเกิดความดัน แรงไล่ระดับจากผิวน้ำทะเลโป่งจะทำให้สมดุลของสนามพลังทางเดินอาหาร " [45]
  9. ^ "ในขณะที่ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ถูกมองว่าเป็นตัวแทนของน่านน้ำในมหาสมุทรที่แท้จริง แต่ต้องคำนึงถึงปัจจัยที่สำคัญอีกประการหนึ่งส่วนประกอบของแรงที่สร้างกระแสน้ำที่ทำหน้าที่สัมผัสกันตามพื้นน้ำกลายเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดเช่นเดียวกับ มันง่ายกว่าที่จะเลื่อนถังน้ำไปบนพื้นแทนที่จะยกขึ้นส่วนประกอบทางเดินในแนวนอนจะเคลื่อนย้ายน้ำไปยังจุดที่อยู่ด้านล่างและห่างจากดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ได้ไกลอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าที่ส่วนประกอบในแนวตั้งจะสามารถยกขึ้นได้ กองกำลังมีหน้าที่รับผิดชอบมากที่สุดในการพยายามสร้างมหาสมุทรให้เป็นระยะทางรูปไข่ที่สมมาตร (ศักยภาพของกระแสน้ำกระแสน้ำสมดุล) พวกมันมาถึงจุดสูงสุดในวงแหวน 45 °จากจุดที่อยู่ด้านล่างและห่างจากดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์โดยตรง " [46]
  10. ^ "... ผลของความโน้มถ่วงที่ทำให้กระแสน้ำอ่อนแอมากเกินกว่าที่จะยกมหาสมุทรให้อยู่ห่างจากพื้นโลกในแนวตั้ง 12 นิ้วอย่างไรก็ตามเป็นไปได้ที่จะย้ายมหาสมุทรในแนวนอนภายในสนามโน้มถ่วงของโลกซึ่งจะรวบรวมมหาสมุทรเข้าหา สองจุดที่ความสูงของน้ำจะสูงขึ้นตามปริมาตรน้ำที่ไหลมาบรรจบกัน " [47]
  11. ^ วันนี้ยาวขึ้นในอัตราประมาณ 0.002 วินาทีต่อศตวรรษ [51]
  12. ^ เพื่อแสดงให้เห็นถึงหน้าแรกของกระแสน้ำนี้นำเสนอรูปแบบความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงที่แปลงเป็นไฟล์เสียง . mp3และเสียงที่สมบูรณ์นั้นค่อนข้างแตกต่างจากโทนเสียงที่บริสุทธิ์

  1. ^ Reddy, MPM & Affholder, M. (2002). สมุทรศาสตร์กายภาพพรรณนา: รัฐของศิลปะ เทย์เลอร์และฟรานซิส หน้า 249. ISBN 90-5410-706-5. OCLC  223133263
  2. ^ ฮับบาร์ดริชาร์ด (2436) นักพายเรือ Bowditch: The Small หัตถกรรมอเมริกันปฏิบัติ Navigator McGraw-Hill Professional หน้า 54. ISBN 0-07-136136-7. OCLC  44059064
  3. ^ “ วันเพ็ญน้ำขึ้นน้ำลง” . NOAAอย่าสับสนกับวันจันทรคติทางดาราศาสตร์บนดวงจันทร์ จุดสูงสุดของดวงจันทร์คือจุดสูงสุดของดวงจันทร์บนท้องฟ้า
  4. ^ เมลเลอร์, George L. (1996). รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสมุทรศาสตร์กายภาพ สปริงเกอร์. หน้า 169. ISBN 1-56396-210-1.
  5. ^ "อภิธานศัพท์เฉพาะชายฝั่ง: H – M" . วอชิงตันกรมนิเวศวิทยา, รัฐวอชิงตัน สืบค้นเมื่อ5 เมษายน 2550 .
  6. ^ "นิยามศัพท์น้ำขึ้นน้ำลง" . ข้อมูลที่ดินนิวซีแลนด์. สืบค้นเมื่อ20 กุมภาพันธ์ 2560 .
  7. ^ "กวดวิชาบนพื้นหลักฐาน" มหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติบริหาร (สหรัฐ) สืบค้นเมื่อ29 สิงหาคม 2562 .
  8. ^ Ocean Tides and Magnetic Fields NASA Visualization Studio 30 ธันวาคม 2559
  9. ^ "ประเภทและสาเหตุของวัฏจักรน้ำขึ้นน้ำลง" . สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NOAA) บริการมหาสมุทรแห่งชาติ (ส่วนการศึกษา)
  10. ^ สเวิร์ดโลว์, โนเอลเอ็ม; Neugebauer, Otto (1984). ดาราศาสตร์เชิงคณิตศาสตร์ใน De Revolutionibus ของโคเปอร์นิคั1 . สปริงเกอร์ - เวอร์ หน้า 76. ISBN 0-387-90939-7.
  11. ^ "neap²" Oxford English Dictionary (2nd ed.). Oxford University Press พ.ศ. 2532ภาษาอังกฤษแบบเก่า (ตัวอย่างที่ได้รับจาก ค.ศ. 469: forðganges nip - ไม่มีพลังแห่งการก้าวหน้า) niptid ของเดนมาร์กน่าจะมาจากภาษาอังกฤษ คำภาษาอังกฤษ neap-flood (ซึ่งมาจาก neap tide) ดูเหมือนจะใช้กันทั่วไปในปี ค.ศ. 725
  12. ^ Plait, Phil (11 มีนาคม 2554). "ไม่มีที่ 'ซูเปอร์' ไม่ได้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่ญี่ปุ่น" นิตยสารค้นพบ สืบค้นเมื่อ16 พฤษภาคม 2555 .
  13. ^ ข้าว, โทนี่ (4 พฤษภาคม 2555). “ ซุปเปอร์มูนฉายวันเสาร์” . WRAL ทีวี สืบค้นเมื่อ5 พฤษภาคม 2555 .
  14. ^ เลอพระครูคริสเตียน (1991). การสร้างโอเวอร์ไซด์และกระแสน้ำผสม (บทวิจารณ์) ใน Parker, Bruce B. (ed.) Tidal Hydrodynamics. จอห์นไวลีย์และลูกชาย ไอ 978-0-471-51498-5
  15. ^ Accad, Y. & Pekeris, CL (28 พฤศจิกายน 2521) "การแก้สมการกระแสน้ำสำหรับกระแสน้ำ M 2และ S 2ในมหาสมุทรโลกจากความรู้เกี่ยวกับศักยภาพของน้ำขึ้นน้ำลงตามลำพัง" รายการปรัชญาของราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน 290 (1368): 235–266 Bibcode : 1978RSPTA.290..235A . ดอย : 10.1098 / rsta.1978.0083 . S2CID  119526571
  16. ^ "การคาดการณ์กระแสน้ำ" . นิวซีแลนด์: สถาบันวิจัยน้ำและบรรยากาศแห่งชาติ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-10-14 . สืบค้นเมื่อ2008-11-07 . รวมถึงภาพเคลื่อนไหวของกระแสน้ำ M2, S2 และ K1 สำหรับนิวซีแลนด์
  17. ^ Marchuk, Guri I .; Kagan, BA (6 ธันวาคม 2555). การเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในมหาสมุทร ISBN 9789400925717.
  18. ^ ชูเรแมน, พอล (2514). คู่มือการประสานการวิเคราะห์และการคาดการณ์ของกระแสน้ำ การสำรวจชายฝั่งและ geodetic ของสหรัฐฯ หน้า 204.
  19. ^ ปโตเลมีกับแฟรงก์อีร็อบบินส์ทรานส์. Tetrabiblos (เคมบริดจ์, แมสซาชูเซต: ฮาร์วาร์ University Press, 1940), เล่ม 1 บทที่ 2
  20. ^ Bede (2542). คำนวณเวลา แปลโดย Wallis, Faith. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล หน้า 82. ISBN 0-85323-693-3. สืบค้นเมื่อ1 มิถุนายน 2561 .
  21. ^ ประจัญบาน 1999พี 83.
  22. ^ a b Bede 1999 , p. 84.
  23. ^ a b Bede 1999 , p. 85.
  24. ^ Marina Tolmacheva (2014). Glick, Thomas F. (ed.). ภูมิศาสตร์ Chorography ในยุคกลางวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการแพทย์: สารานุกรม เส้นทาง หน้า 188. ISBN 978-1135459321.
  25. ^ ไซมอน Stevin - ลานเดอร์มารีนสถาบัน (PDF, ในภาษาดัตช์)
  26. ^ Palmerino,ประชาสัมพันธ์ของกาลิเลโอวิทยาศาสตร์ของการเคลื่อนไหวในศตวรรษที่สิบเจ็ดยุโรปได้ pp. 200สหกรณ์ books.google.nl
  27. ^ โยฮันเนสเคปเลอร์ Astronomia nova … (1609), p. 5 ของ Introductio in hoc opus (ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับงานนี้) จากหน้า 5:
  28. ^ ลิซิทซิน, E. (1974). "2" การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลเป็นระยะ: กระแสน้ำทางดาราศาสตร์" " ระดับน้ำทะเลเปลี่ยนแปลง (Elsevier สมุทรศาสตร์ Series) 8 . หน้า 5.
  29. ^ "กระแสน้ำเกิดจากอะไร" . สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NOAA) บริการมหาสมุทรแห่งชาติ (ส่วนการศึกษา)
  30. ^ วาร์, J. (1995). โลกกระแสน้ำใน "โลกฟิสิกส์ทั่วโลก" สมาคมฟิสิกส์อเมริกันอ้างอิงชั้นวาง # 1 หน้า 40–46
  31. ^ ลีออนฮาร์ดออยเลอร์; เอริคเจ. ไอตัน (2539). Commentationes mechanicae et Astronomicae ad physicam pertinentes . Springer Science & Business Media น. 19–. ISBN 978-3-7643-1459-0.
  32. ^ ทอมสันโทมัสเอ็ด (มีนาคม พ.ศ. 2362). "เกี่ยวกับ Capt. Cook's Account of the Tides" . พงศาวดารปรัชญา . ลอนดอน: Baldwin, Cradock และ Joy XIII : 204 . สืบค้นเมื่อ25 กรกฎาคม 2558 .
  33. ^ Zuosheng, Y.; Emery, KO & Yui, X. (กรกฎาคม 1989). "พัฒนาการทางประวัติศาสตร์และการใช้ตารางทำนายกระแสน้ำพันปี" . Limnology และสมุทรศาสตร์ . 34 (5): 953–957 Bibcode : 1989LimOc..34..953Z . ดอย : 10.4319 / lo.1989.34.5.0953 .
  34. ^ Cartwright, David E. (1999). Tides: ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ Cambridge, UK: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
  35. ^ Case, James (มีนาคม 2543). "การทำความเข้าใจกระแสน้ำ - ตั้งแต่ความเชื่อโบราณจนถึงการแก้ปัญหาในปัจจุบันไปจนถึงสมการลาปลาซ" สยามนิวส์ . 33 (2).
  36. ^ Doodson, AT (ธันวาคม 2464) "การพัฒนาฮาร์มอนิกของศักยภาพในการสร้างกระแสน้ำ" . การดำเนินการของราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน 100 (704): 305–329 รหัสไปรษณีย์ : 1921RSPSA.100..305D . ดอย : 10.1098 / rspa.1921.0088 .
  37. ^ Casotto, S. & Biscani, F. (เมษายน 2547). "แนวทางการวิเคราะห์อย่างสมบูรณ์สำหรับการพัฒนาฮาร์มอนิกของการบัญชีที่มีศักยภาพในการสร้างกระแสน้ำสำหรับการลดลงของภาวะถดถอยการอ่อนตัวและการก่อกวนอันเนื่องมาจากรูปและเงื่อนไขของดาวเคราะห์" กอง AAS ในพลังดาราศาสตร์ 36 (2): 67. Bibcode : 2004DDA .... 35.0805C .
  38. ^ Moyer, TD (2003) "การกำหนดค่าที่สังเกตและคำนวณของชนิดข้อมูล Deep Space Network สำหรับการนำทาง" เก็บถาวรเมื่อปี 2004-10-16 ที่ Wayback Machine , vol. 3 ในซีรีส์การสื่อสารและการนำทางในห้วงอวกาศ Wiley หน้า 126–128 ISBN  0-471-44535-5 .
  39. ^ Flussi อี riflussi มิลาโน: Feltrinelli 2546. ISBN 88-07-10349-4.
  40. ^ Van der Waerden, BL (1987). "ระบบเฮลิโอเซนตริกในดาราศาสตร์กรีกเปอร์เซียและฮินดู". พงศาวดารของนิวยอร์ก Academy of Sciences 500 (1): 525–545 [527] รหัสไปรษณีย์ : 1987NYASA.500..525V . ดอย : 10.1111 / j.1749-6632.1987.tb37224.x . S2CID  222087224
  41. ^ Cartwright, DE (1999). กระแสน้ำประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ : 11, 18
  42. ^ "การ Doodson-Légéน้ำเครื่องทำนาย" ห้องปฏิบัติการสมุทรศาสตร์พราวด์แมน สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2009-03-20 . สืบค้นเมื่อ2008-10-03 .
  43. ^ Young, แคลิฟอร์เนีย (2432) ตำราดาราศาสตร์ทั่วไป [1] น . 288.
  44. ^ “ กระแสน้ำสมดุล” . AMS คำศัพท์ 2020-09-02 . สืบค้นเมื่อ2020-09-02 .
  45. ^ Luanne ธ อมป์สัน (2006) กระบวนการทางกายภาพในมหาสมุทร
  46. ^ ฮิกส์, SD (2549). การทำความเข้าใจกระแสน้ำ (PDF) (รายงาน) NOAA สืบค้นเมื่อ2020-09-02 .
  47. ^ เจมส์ Greig McCully (2006) นอกเหนือจากดวงจันทร์: การสนทนาสามัญสำนึกคู่มือทำความเข้าใจกระแสน้ำวิทยาศาสตร์โลก [2]
  48. ^ "สิ่งที่ครูฟิสิกส์รับผิดเกี่ยวกับ Tides - พีบีเอสเวลาอวกาศ" PBS LearningMedia . 2020-06-17 . สืบค้นเมื่อ2020-06-27 .
  49. ^ มังค์, ว.; Wunsch, C. (1998). "สูตร Abyssal II: พลังของการผสมของน้ำขึ้นน้ำลงและลม" การวิจัยในทะเลลึกตอนที่ 1 45 (12): 1977. Bibcode : 1998DSRI ... 45.1977M . ดอย : 10.1016 / S0967-0637 (98) 00070-3 .
  50. ^ เรย์ RD; เอเลนอาร์เจ; จ้าว BF (2539). "การตรวจจับการกระจายของน้ำขึ้นน้ำลงในโลกที่เป็นของแข็งโดยการติดตามดาวเทียมและเครื่องวัดความสูง". ธรรมชาติ . 381 (6583): 595. Bibcode : 1996Natur.381..595R . ดอย : 10.1038 / 381595a0 . S2CID  4367240
  51. ^ การบรรยาย 2: บทบาทของการกระจายของน้ำขึ้นน้ำลงและสมการน้ำขึ้นน้ำลงของลาปลาซโดย Myrl Hendershott GFD Proceedings Volume, 2004, WHOI Notes โดย Yaron Toledo และ Marshall Ward
  52. ^ องค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NOAA) บริการมหาสมุทรแห่งชาติ (ส่วนการศึกษา)แผนที่แสดงการกระจายของรูปแบบกระแสน้ำของโลกกึ่งรายวันรายวันและแบบผสมกึ่งรายวัน
  53. ^ เธอร์แมน, HV (1994). Introductory Oceanography (7th ed.). นิวยอร์ก: Macmillan หน้า 252–276อ้างอิง
  54. ^ รอสส์ DA (1995). รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสมุทรศาสตร์ นิวยอร์ก: HarperCollins หน้า 236–242
  55. ^ Witze, Alexandra (5 กรกฎาคม 2020). "วิธีการที่มนุษย์จะเปลี่ยนแปลงกระแสน้ำของมหาสมุทร" บีบีซีในอนาคต BBC . สืบค้นเมื่อ8 กรกฎาคม 2563 .
  56. ^ คำศัพท์อุตุนิยมวิทยาอุตุนิยมวิทยาสังคมอเมริกัน
  57. ^ เว็บสเตอร์โทมัส (1837) องค์ประกอบของฟิสิกส์ พิมพ์สำหรับ Scott, Webster และ Geary หน้า 168 .
  58. ^ "คำถามที่พบบ่อย" สืบค้นเมื่อ23 มิถุนายน 2550 .
  59. ^ O'Reilly, CTR; Ron Solvason และ Christian Solomon (2005) Ryan, J. (ed.). "กระแสน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกอยู่ที่ไหน" รายงานประจำปี BIO "ปี 2004 ในการทบทวน" วอชิงตันดีซี: เทคโนโลยีชีวภาพ Ind. Org.: 44–46.
  60. ^ a b Charles T. O’illy, Ron Solvason และ Christian Solomon "การแก้ไขกระแสน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก"ใน JA Percy, AJ Evans, PG Wells และ SJ Rolston (บรรณาธิการ) 2005: The Changing Bay of Fundy-Beyond 400 years, Proceedings of the 6th Bay of Fundy Workshop, Cornwallis, Nova Scotia, 29 กันยายน 2547 ถึง 2 ตุลาคม 2547 สิ่งแวดล้อมแคนาดา - แอตแลนติกภูมิภาครายงานเป็นครั้งคราว 23. Dartmouth, NS และ Sackville, NB
  61. ^ ปิงกรี, RD; แอลแมดด็อค (2521). “ การวิจัยในทะเลลึก”. 25 : 53–63. อ้างถึงวารสารต้องการ|journal=( ความช่วยเหลือ )
  62. ^ Center for Operational Oceanographic Products and Services, National Ocean Service, National Oceanic and Atmospheric Administration (มกราคม 2543) "ไทด์และคำศัพท์ปัจจุบัน" (PDF) ซิลเวอร์สปริงนพ.CS1 maint: หลายชื่อ: รายชื่อผู้เขียน ( ลิงค์ )
  63. ^ องค์ประกอบฮาร์มอนิ ,โอเอ
  64. ^ สมาคมวิจัยการเดินเรือ (2501). กระจกของกะลาสี สืบค้นเมื่อ2009-04-28 .
  65. ^ บอส, AR; Gumanao, GS; van Katwijk, MM; มูลเลอร์, บี; Saceda, MM & Tejada, RP (2011). "การเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัย ontogenetic การเติบโตของประชากรและพฤติกรรมการขุดของอินโดแปซิฟิกชายหาดดาวArchaster typicus (Echinodermata: Asteroidea)" ชีววิทยาทางทะเล . 158 (3): 639–648 ดอย : 10.1007 / s00227-010-1588-0 . PMC  3873073 PMID  24391259 .
  66. ^ Bos, AR & Gumanao, GS (2012). "วัฏจักรจันทรคติเป็นตัวกำหนดความพร้อมของปลาในแนวปะการังในตลาดปลา" วารสารชีววิทยาปลา . 81 (6): 2074–2079 ดอย : 10.1111 / j.1095-8649.2012.03454.x . PMID  23130702
  67. ^ ดาร์วินชาร์ลส์ (2414) โคตรแมนในการเลือกและความสัมพันธ์กับเพศ ลอนดอน: จอห์นเมอร์เรย์
  68. ^ เลอ Lacheur, Embert A.กระแสคลื่นในทะเลเปิด: ดินกระแสน้ำขึ้นน้ำลงที่เรือ Nantucket สันดอนแสง รีวิวภูมิศาสตร์ , เมษายน 1924 Accessed: 4 กุมภาพันธ์ 2012
  69. ^ "เกรตเลกส์มีกระแสน้ำไหม" . เครือข่ายข้อมูล Great Lakes 1 ตุลาคม 2000 สืบค้นเมื่อ2010-02-10 .
  70. ^ คาลเดอร์วินซ์ "กระแสน้ำในทะเลสาบมิชิแกน" . อาร์กอนห้องปฏิบัติการแห่งชาติ สืบค้นเมื่อ2019-08-14 .
  71. ^ Dunkerson, Duane "ดวงจันทร์และกระแสน้ำ" . สั้น ๆ ดาราศาสตร์ สืบค้นเมื่อ2010-02-10 .
  72. ^ "เกรตเลกส์มีกระแสน้ำไหม" . บริการมหาสมุทรแห่งชาติ NOAA
  73. ^ นูรมี, ป.; Valtonen, MJ & Zheng, JQ (2001). "การเปลี่ยนแปลงธาตุของเมฆออร์ตไหลและผลกระทบดาวหางบนโลกและดาวพฤหัสบดี" เดือนสังเกตของสมาคมดาราศาสตร์ 327 (4): 1367–1376 รหัสไปรษณีย์ : 2001MNRAS.327.1367N . ดอย : 10.1046 / j.1365-8711.2001.04854.x .
  74. ^ "กระแสน้ำ". พจนานุกรมภาษาอังกฤษ XVIII (ฉบับที่ 2) Oxford University Press 2532 น. 64.