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中國古代科學發現之十四:潮汐表

中國古代科學發現之十四 潮汐表

來源:中國紀檢監察報20180511第六版  作者:馬敏敏

《淳祐臨安志》卷十《浙江四時潮候圖》

潮汐通常指由于月球和太陽的引力而産生的水位定期漲落的現象。我國古代很早就開始系統編制潮汐表,至唐宋時期達到鼎盛階段,唐宋潮汐表的編制時間早于歐洲最早的倫敦橋漲潮表。潮汐表分為理論潮汐表(即天文潮汐表)和實測潮汐表兩種。

公元762—779年,窦叔蒙完成了一部研究海洋潮汐的《海濤志》,又名《海峤志》,這是我國現存最早的潮汐學專著。在書中,他依據潮月同步的原則,應用天文曆算法,計算了自唐寶應二年(公元763年)冬至,上推79379年的冬至之間的潮汐循環次數。此外,他還制作了一種便于查閱一個朔望月中各日各次潮汐(高潮)時辰的濤時圖,被稱為《窦叔蒙濤時圖》,此推算圖為理論潮汐表。《海濤志》中記載:“濤時之法,圖而列之。上緻月朔、朏、上弦、盈、望、虛、下弦、魄、晦。以潮汐所生,斜而絡之,以為定式。循環周始,乃見其統體焉,亦其綱領也。”圖表橫軸是月相變化,縱軸為十二時辰。把代表月相和此月相時的月亮經過上、下中天(即潮汐出現高潮時)的時辰坐标連接成斜線,就構成一個朔望月的潮時推算圖。

宋代張君房繼承和發展了《窦叔蒙濤時圖》,對橫縱坐标的時間單位進行了更為精細的劃分,繪制出《張君房潮時圖》,“今循窦氏之法,以圖列之,月則分宮布度,潮則著辰定刻,各為其說。行天者以十二宮為準,泛地者以百刻為法。”此外,張君房還推算出潮時逐日推遲約3.363刻(當時規定一天為100刻)。後來,燕肅(約960—1040年)考慮到大盡(大月30天)、小盡(小月29天),所以采用了兩個潮汐逐日推遲數,即大盡為3.72刻,小盡為3.735刻,從而使推算更加準确。

燕肅之後,理論潮汐表未見明顯進步,實測潮汐表則迅速發展起來。鑒于各地區地形、水文等存在差異,實際潮時與理論推算有出入,在這種情況下,區域性的實測潮汐表則顯得更為實用,其中水平最高的當推錢塘江潮汐表。公元1056年,呂昌明編制了錢塘江的實測潮汐表——《浙江四時潮候圖》,該表分春秋、冬、夏三部分,記錄每天高潮的時辰。明清實測潮汐表編制工作有了更大發展,各重要海區都編制了形式多樣的實測潮汐表。(馬敏敏)

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