民國115年 高考三級 港灣工程 波浪力學(包括潮汐)

第4題

天文潮為多個不同分潮之疊加,其中M₂、S₂、K₁及O₁為最重要之四個主 要分潮。某潮位站調和分析結果為:M₂=0.9 m;S₂=0.5 m;K₁=0.8 m;…

題目

天文潮為多個不同分潮之疊加,其中M₂、S₂、K₁及O₁為最重要之四個主 要分潮。某潮位站調和分析結果為:M₂=0.9 m;S₂=0.5 m;K₁=0.8 m; O₁=0.6 m。 請回答下列問題: 說明M₂、S₂、K₁、O₁之名稱、來源及其屬於半日潮或全日潮。(10 分) 請說明大潮(Spring Tide)與小潮(Neap Tide)形成之原因。(5 分) 計算潮型係數(Form Number) K +O F= M +S 。(5 分) 依據潮型係數判斷該測站之潮型,並說明理由。(5 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、M₂(principal lunar semidiurnal,主太陰半日分潮)由月球主要引潮力造成,週期約12.42 h,屬半日潮;S₂(principal solar semidiurnal,主太陽半日分潮)由太陽引潮力造成,週期12.00 h,亦屬半日潮。兩者為半日潮之主要成分。
  • 二、K₁(lunisolar diurnal,日月合成全日分潮)源自日、月赤緯變化,週期約23.93 h,屬全日潮;O₁(principal lunar diurnal,主太陰全日分潮)由月球赤緯變化造成,週期約25.82 h,亦屬全日潮。K₁與O₁常主導全日潮之潮差。
  • 三、大潮(spring tide)發生於朔、望,日、月、地球近似成一直線,日、月引潮力同向疊加,潮差最大;小潮(neap tide)發生於上弦、下弦,日、月引潮力約成直角而部分抵消,潮差最小。月球近地點與遠地點會調節潮差,故實際最大潮不一定恰在朔望當日。
  • 四、依定義 F=(K₁+O₁)/(M₂+S₂)。代入題給振幅:F=(0.8+0.6)/(0.9+0.5)=1.4/1.4=1.0。計算時各分潮振幅須採同一單位,相位差不影響F;F為無因次之潮型指標,數值越大代表全日分潮相對越強,越小則半日分潮越占優勢。
  • 五、常用判別為:F<0.25屬半日潮;0.25≤F<1.5屬混合潮、以半日潮為主;1.5≤F<3.0屬混合潮、以全日潮為主;F≥3.0屬全日潮。本案F=1.0,落在0.25至1.5間,故為混合潮(半日潮為主),每日約有兩次高低潮,但兩次潮差不等,潮時亦不規則。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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