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潮汐调和分析的方法和应用研究

童章龙  
【摘要】:海岸附近和河口区域,是人类进行生产活动十分频繁的地带,往往也是人口最密集、经济最发达、开发程度最高的地区,而在这个地带潮汐现象显著,它直接或间接地影响着人们的生活。研究潮汐,对人类的社会的发展有重要意义。目前对潮汐的研究方法主要分为:潮汐调和分析和潮汐动力学两个方面。本文主要对潮汐调和分析的一些理论和方法进行探讨。 本文分以下方面进行研究: 第一、归纳潮汐的基本理论和基本概念,着重对使用一年资料进行调和分析的方法进行阐述,包括潮汐预报精度的评价标准。 第二、针对恶劣天气或仪器等意外情况导致潮位数据缺测或者具有重大误差等情况发生时,根据多次调和分析方法的思想,给出了基于连续函数最小二乘法的潮汐迭代调和分析方法,给出了方法收敛的条件。与通常的多次调和分析法相比,该迭代方法不仅能够大大减少计算量,而且不用事先采取某种方法补全或替换原始资料。然后将新建立的方法应用于多种实际情况中,结果表明本方法是有效的。 第三、原始的天文相角是通过杜德森数表示的,而为了简化计算,现有的调和分析方法是通过角速度来表示天文相角的,省略了时间的二次项和三次项,这必然会引起误差。本文直接用杜德森数表示天文相角,并用它直接进行调和分析,建立了基于杜德森数的调和分析方法,并用这种方法进行了实际的调和分析,并证明了通过角速度表示天文相角的可行性。


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