DSC93

Rozkład pływu na szereg ruchów harmonicznych przeprowadza się. uwzględniając zmiany deklinacji Księżyca i Słońca, zmiany ich kątów godzinnych i zmiany odległości między nimi u Ziemią. Każdy z tych czynników można traktować jako samodzielną siłę plywotwórczą fikcyjnego ciała niebieskiego generującą falę o danym okresie.

W ton sposób rzeczywistą krzywą pływu można przedstawić w postaci sumy regularnych fal sinusoidalnych, z których każda ma postać prostego ruchu harmonicznego

R cos (qt - f).    (6.6)

gdzie:

R — amplituda fali składowej w realnych warunkach.

(ąś-|> — tea.

ę — prędkość kątowa fali (częstość kołowa).

I — średni czas słoneczny.

£ — początkowa faza fali (stała fazowa).

Początkową fazę fali (ć) zastępuje się sumą algebraiczną dwóch składowych (Eo + u) — g. Pierwsza składowa (fi* t u) nazywa się początkowym argumentem astronomicznym. Argument ten oblicza się dla godziny 0000 pierwszego dnia serii obserwacji nad pływam! lub dla tej samej godziny pierwszego dnia serii obliczania wartości pływu. Druga składowa g nazywa się przesunięciem fazowym lub opóźnieniem fazowym pływu.

Aby objaśnić sposób otrzymania tych nowych składowych, należy wyrazić składową fal i sinusoidalnej w postaci

C cos (E *ł* u),    (6.7)

gdzie:

C — współczynnik fali.

(fłi) — argument fali.

u — kąt zmieniający się z okresem 18.81 roku.

E — wartość zmieniająca się proporcjonalnie do czasu t z prędkością kątową ę.

Można wobec tego przyjąć; że

E = qt.

Dla momentu początkowego t$

E = fi# “

Równanie na fi można napisać następująco:

E = qt — qtę + qtę = q(t — t#) + £#;

a zakładając, że t₉ odpowiada północy średniego czasu słonecznego (godz. D000), otrzyma się

E — qt + fi#.

Po podstawieniu ostatniej wartości do wzoru (6.7) uzyskuje się C cos [qt + (Eę + u)].

• Wyrażenie to oznacza wysokość składowej fali pływu przy założeniu, pokrywa całą Ziemię — jest to podstawowe założenie statycznej ^dynamicznej teorii pływów. Aby otrzymać zgodność z rzeczywistymi fizyczno-geograficznymi, należy współczynnik każdej fali f*pjtożyć przez dodatkowy współczynnik, a od argumentu fali odjąć Jjjynn wartość g°, która określa przesunięcie fazy fali pływu statycz-

przyjmijmy, że

PC = R, PC_D- H, arg « qt + (fi# + u) - g,

gtrfe:

^r p — współczynnik proporcjonalności,

C, — średni współczynnik fali,

§ — przesunięcie fazowo pływu.

R — amplituda fali składowej w realnych warunkach.

U — średnia amplituda fali składowej, arg —* argument falL

ponieważ R/H — C/G#, to oznaczając C/C« *» /, otrzymuje się R [H. r zatem ostateczna postać każdej fali składowej jest następująca:

/H cos (qt + (£• + u) - tf\.    (6.8)

Wartości argumentu astronomicznego (fi# + u) oraz współczynnika redukcyjnego / podają wszystkie wydawnictwa poświęcone opracowywaniu pływów. Wartości q i H są zależne wyłącznie od miejscowych warunków fizyczno-geograficznych 1 stale dla każdego punktu.

Wartości q i H dla każdej fali składowej wyznacza się na podstawie opracowania obserwacji nad wahaniami poziomu w danym punkcie. Noszą one nazwę stałych harmonicznych.,.

Wzór służący do obliczania wysokości pływów metodą analizy harmonicznej można przedstawić w następującej postaci ogólnej:

H ■= Z# + *> f₂H₂ cos Iq,t + (fi# + u), - g°_Y) +

+ i cos [q_tt + (fi₀ + u), - 0f] +

+    cos [q_mt + (E# + u)_m - g°J +

+ Z/kHfc cos [qkt + (fi„ + u)k - gjj +

+ Z/.H. cos (q,t + (fi₀ + u). - g]],    (6.9)

gdzie:

Z# — wysokość średniego poziomu morza ponad zerem mapy w danym punkcie; Indeksy przy poszczególnych elementach wzoru oznaczają:

2 — fale składowe mające okres bliski połowie doby — falo półdobowe,

1 — fale składowe mające okres dobowy, m — płytkowodne składowe fale pływu, k — złożone księtycowo-słoncczne fale pływu, s <— fale składowe o dużym okresie (półroczne, roczne, wieloletnie).

IZ

9 — Oceanografia nautyczna

113