Файл: Океанография и морская метеорология учебник..pdf

ды: один раз направления параллельных шкал опреде­ ляются знаками без скобок, а второй раз — знаками, за­ ключенными в скобки. Соответственно этому и выбира­ ются четыре значения углов.

Для установления значений действительных корней, удовлетворяющих условиям экстремума, необходимо знать четверти, в которых они находятся. Из уравнений (5.49) и (5.50) следует, что для этого необходимо уста-

2 38

повить знаки коэффициентов B-t и Си которые определят и знаки отношений В і/2Аі и С,-/2Л{. В свою очередь зна­ ки отношений находятся в строгой зависимости’от чет­

верти, в которой находится искомое значение 9 или ф, удовлетворяющее поставленной задаче. Знание же чет­ верти, в которой находится 9 или ф, является не только необходимым, но и достаточным условием правильного выбора действительного значения 9 или ф, так как в той

2 3 9

четверти, где функция, определяемая уравнениями (5.49) и (5.50), достигает экстремальных значений, другие точ­ ки перегиба кривой отсутствуют.

Выбор четверти по знакам коэффициентов Ві и Сг производится из табл. 2 1 .

Для частного случая, когда один из коэффициентов (Ві или Сі) равен нулю, следует пользоваться табл. 22.

Т а б л и ц а 22

Определение четверти, в которой находится искомый угол, когда один из коэффициентов равен нулю

При расчете теоретического нуля глубин в случае смешанных приливов расчеты выполняются в двух ва­ риантах— отдельно для суточных и отдельно для полу­ суточных приливов, а окончательно принимается наи­ меньший ТНГ, полученный при этих определениях.

Определение теоретического нуля глубин методом сравнения. Во многих случаях, когда район промера

240

располагается в непосредственной близости от уровенных постов постоянного действия, для которых изве­ стно положение ТНГ, задача об определении нуля глу­ бин значительно упрощается путем передачи известного положения ТНГ от постоянного поста в район промера.

Определение теоретического нуля глубин в этом слу­ чае производится по формуле

Это уравнение основано на связи соответственных высот уровня, носящей корреляционный характер.

Однако применение этого способа возможно только в том случае, если между элементами составляющих волн приливов в обоих пунктах выполняются шесть условий:

1. Равенство отношений амплитуд волн М2 и 5 2 в обоих пунктах, т. е.

(5.52)

2.Одинаковые значения возраста приливов, показа­ телем чего является равенство

3.Равенство отношений амплитуд волн К\ и Ох к амплитуде волны М2, т. е.

f). При мелководных приливах дополнительно выдер­ живание равенства

(5.57)

Установление условий сравнимости удобнее произво­ дить по хронологическому графику хода уровня на по­ стоянном и временном пунктах. График строится по еже­ часным наблюдениям над уровнем моря с помощью ма­ реографов в обоих пунктах. Если на совмещенных гра­ фиках обнаруживается, что приливы в обоих случаях имеют одинаковое число полных и малых вод в течение суток, одинаковую последовательность сизигийных и квадратурных приливов, одинаковую форму кривой и различаются только значением величины прилива и мо­ ментами наступления полных и малых вод, то можно считать, что условия сравнимости выдерживаются пол­ ностью, и проверку можно не производить.

Выбор постоянного поста значительно облегчается, если для района промера имеются котидальныекарты. В этом случае в качестве постоянного поста может быть любой уровенный пост, расположенный вблизи изокотидалпи, проходящей через район промера.

Для определения параметров связи с графиков коле­ баний уровня на постоянном и временном постах сни­ маются высоты полных и малых вод на каждые сутки. Затем подсчитываются суммы высот Н', Н" и вычисля­ ются приближенные отсчеты средних уровней h' и Іг" по формулам:

где п — число слагаемых высот.

После этого вычисляются величины для каждого слу­ чая: а ~ h' ~ H'; b = h"—H"\ а2\ Ь2и а • Ь, и суммируются.

По полученным суммам определяются вспомогательные величины А, В и D:

242

Тогда параметры связи будут равны:

(5.60)

по которым вычисляется положение ТНГ относительно нуля временного поста по формуле

В заключение производится оценка точности полученных результатов. Критериями точности найденного положе­

ния ТНГ являются коэффициент корреляции и средние квадратические ошибки. Коэффициент корреляции вы­ числяется по формуле

Полученное положение ТНГ считается удовлетворитель­ ным, если г 0,85.

Величины средних квадратических ошибок позволяют оценить точность передачи положения ТНГ от основно­ го пункта в район промера и определяют возможность использования его в качестве нуля глубин на промер­ ном планшете.

В частном случае, когда приливы носят правильный характер, параметры связи можно определять графиче­ ским способом. Для этого строится график соответствия уровня, на котором по оси абсцисс откладывают высоты уровня на постоянном посту, а по оси ординат — высоты уровня на временном посту. Вокруг построенных точек проводится огибающий эллипс, большая ось которого определяет уравнение связи fe = tga, а с равен отрезку ординаты, отсчитываемому от начала координат. На рис. 45 показано определение параметров графическим способом.

§24. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ПРИ ШТУРМАНСКИХ РАСЧЕТАХ ПО ПРИЛИВАМ

Классификация приливов. В основу классификации приливов положено подобие в изменчивости главных особенностей приливов — количества полных и малых вод в течение суток, величины прилива и суточные нера­ венства. Критерием подобия приливов' является отноше­ ние гармонических постоянных амплитуд суточных волн Кі и ОI к главной полусуточной волне М2, т. е.

В соответствии со значением этого отношения выде­ ляются три типа приливов.

Полусуточные приливы, у которых

Для этого типа приливов период равен примерно по­ ловине лунных суток (12 ч 25 мин), подъем и падение уровня происходят закономерно, вследствие чего время роста и время падения меняется незначительно. Вели­ чина прилива постепенно увеличивается, достигая макси­ мума в новолуние (сизигийный прилив), а затем умень­ шается до минимума с переходом Луны в первую или последнюю четверть (квадратурные приливы).

Когда это отношение больше 0,5, но меньше 4,0, то приливы относятся к смешанному типу. Для таких при­ ливов характерна большая изменчивость всех характер­

244

ных признаков приливов. Период прилива не остается постоянным, а периодически меняется от почти полусу­ точного до суточного значения, суточные неравенства то появляются, то исчезают. При значениях

характеристики приливов приближаются к полусуточ­ ным, поэтому их часто называют неправильными полу­ суточными, а при значениях отношения

тип приливов будет суточный. Период у таких приливов почти совпадает с длительностью лунных суток (24 ч 50 мин). Изменения величины приливов за счет полу­ месячного неравенства зависят только от склонения Луны, с увеличением склонения величина прилива уве­ личивается и достигает наибольшей величины, когда Луна больше всего удалена от экватора (тропические приливы).

Штурманский метод предвычисления приливов. Зна­ ние гармонических постоянных главных волн позволяет разработать приемы предвычисления приливов. Один из таких приемов получил название штурманского. Метод основан на аналитическом сложении четырех главных волн: М2, S2, Кі и Оі. Влияние же остальных волн учи­ тывается введением дополнительных аргументов. Тогда высота уровня в момент t запишется так:

ht = Z 0 + СBCH)Mi cos [qMt — (£ + <? + g)MJ +

+(BH)s3cos l4 sj — (b +£ )J +

+(BCH)Ki COS [qKt — (b + ff)*,] +

245