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中国古代的水利工程和水文知识

[作者:宋正海]  [2007/8/3]
潮汐表

潮汐是一种近海岸处发生的海洋水文现象。我国古代有大量的潮汐记载,并有不少潮汐论著,还出现不少潮汐学家。由于航运、渔业、制盐、海战和潮灾预防等活动迫切需要知道潮汐时间和强度,古代编制了不少潮汐表,其中又以唐宋时期的表最出名。

窦叔蒙涛时图  唐代窦叔蒙根据东汉王充“涛之起也,随月盛衰”(《论衡·书虚篇》)原理,运用当时天文历法推算月亮周日视运动(实际是太阳日)的方法,来推算潮汐周期,使正规半日潮区的理论潮时达到相当高的精度(和历法精度一致)。他首先引入了历法中作为起算点的所谓“七曜同度”的“太初上元”,并把它作为潮汐的起算点。然后他推算自太初上元冬至到唐代宝应二年(公元763年)冬至这一漫长时期的日数和潮汐次数。计算结果得时间是二千八百九十九万二千六百六十四日,得潮汐是五千六百另二万一千九百四十四次。由此可知潮汐周期是十二时二十五分十二秒,潮汐逐日推迟五十分二十四秒。这个数字和现在计算结果相差很小。为了实用方便,窦叔蒙便把高潮时刻作成直观的图表。这图表现在已经佚失,但从他的《海涛志》中有关记载可以初步复原的。这图表的横坐标是一朔望月内各月相(按朔、胐、上弦、盈、望、虚、下弦、魄、晦排列)。纵坐标是每次高潮时刻。他把代表不同月相的高潮时刻的点都标在坐标相应地方,然后把这些点联结起来,便形成一条条斜线。用这图表可以根据当天月相查出高潮时刻。

四时潮候图  北宋时吕昌明编制了仁宗至和三年(公元1056年)杭州的钱塘江《四时潮候图》。这是实测潮汐表,因此不仅更符

合实际潮时,并且还记有潮高(潮的大小)。所以比理论潮汐表实用价值更大。明代初年宣昭在杭州做官时,曾把《四时潮候图》刻在江畔浙江亭的石碑上。这样行人都能看到,过江人可免遭不测。类似的潮汐表在欧洲要到公元十三世纪才出现。宋哲宗元祐元年(公元1086年),沈括指出一个地方的实际潮时比理论潮时往往要迟一些,随着离海远的程度,涨潮时间也要相应延迟。这实际上给

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“港口常规时差”下了明确的定义,并且显示了各港口、渡口编制实测潮汐表的必要性。这就推动了实测潮汐表工作的发展。因此英国学者李约瑟曾指出:“说到潮汐表的系统编制,中国人显然早于西方”①。
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