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潮汐现象与人类生活息息相关,它对人们从事航运交通运输、军事活动以及鱼盐水产业有着重要的影响。因此,为了更好地服务于社会经济,精确掌握潮汐运动规律是必要的。随着卫星测高技术的发展与精度的不断提高,特别是TOPEX/POSEIDON(以下称T/P)、Jason-1发射以来,由于其观测精度高、重复周期短的特性,被越来越多的研究者广泛应用于潮汐信息提取研究。由于之前的研究受制于卫星测高时间序列短以及卫星测高轨道间距过大等因素,其潮汐信息提取结果有待于进一步提高。
本研究主要内容包括:基于19年的T/P和Jason-1卫星高度计观测资料,开展了渤黄东海和南海M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1和Q1等8个主要分潮的潮汐信息提取研究工作。长时间序列的卫星观测资料,避免了潮汐混淆的产生,同时也提高了最小二乘解的稳定性。针对因T/P和Jason-1卫星各项校正算法不同而产生的平均水位偏差问题,在联合使用T/P和Jason-1卫星观测资料时,提出了一种不同卫星数据统一方法。加入了变轨后的T/P与Jason-1观测资料,加密了潮汐观测的空间分布,提高了潮汐信息提取的空间分辨率。为了检验潮汐调和分析方法及高度计数据的可靠性,基于潮汐调和分析结果,开展了卫星轨道交叉点处各分潮升降轨间的调和分析结果比较。结果表明:4个主要分潮(M2、S2、K1、O1)在渤黄东海区域振幅均方根为1-2cm,迟角均方根为1-5°;南海区域振幅均方根低于1cm,迟角均方根为2-5°。两个区域中,4个主要分潮上升轨和下降轨调和分析结果的相关系数都超过了0.9。为了验证调和分析结果的准确性,选取了18个验潮站实测调和常数(渤黄东海和南海各9个)与本文得到的结果进行了比较验证。结果表明:4个主要分潮在渤黄东海区域振幅均方根为1.0-1.8cm,迟角均方根为4.1-7.8°;南海区域振幅均方根为2.1-3.5cm,迟角均方根为3.8-17.9°。与已有研究结果相比,振幅有了一定提高,迟角接近最好结果。这充分证明了本文所做数据统一方法的正确性与调和分析的准确性。最后,在上述基础上,综合T/P和Jason-1卫星变轨前后两类数据的潮汐调和分析结果,分别给出并分析了渤黄东海与南海4个主要分潮的同潮图。