第4章 – 潮流の範囲の変動。 潮汐の不等式
図6に示すように、ある場所で発生する連続した満潮と干潮の間の高さの差は、フィート単位で、範囲として知られています。 どの場所でも潮の満ち引きの幅は、多くの変動要因に左右される。 まず、天文的な影響について説明します
1. 月の満ち欠けの影響。 大潮と小潮。 月と太陽の重力が地球の水域に作用することは前述した。 月の満ち欠けの周期（29.53日）の間に、月は地球と太陽に対して位置を変えるので（図3）、月と太陽の重力は共通の線に沿って、あるいは互いに角度を変えて様々に作用することは明らかである。
月が新月期と満月期にあるとき（両方の位置をシジーと呼ぶ）、月と太陽の重力は互いに増強するよう作用する。 その結果、潮汐力の合力も大きくなるため、観測される満潮は平均より高く、干潮は平均より低くなる。 つまり、満潮と干潮が連続する地点では、どの地点でも潮位が高くなる。 月の満ち欠けの位置で生じる平均より大きな潮汐は、大潮として知られている。この用語は、単に水が「湧き出る」ことを意味し、1年の季節とは関係がない。 それぞれの力は、部分的に他方の力を打ち消す傾向がある。 これらの力を合わせた潮汐力包絡線では、最大力と最小力の両方が減少している。 高潮は平均より低く、低潮は平均より高い。 このような範囲の狭くなった潮は、ギリシャ語で「乏しい」を意味する新潮と呼ばれます。
2. 視差効果（月と太陽）。 月は楕円軌道を描いているため（図4）、地球と月の距離は1ヶ月の間に約31,000マイルも変化する。 このため、地球上の水域に作用する月の潮汐力は、先に述べたニュートンの重力の法則の変形により、地球と月の距離の3乗に反比例して変化することになる。 毎月1回、月が地球に最も近づく時（近地点）には、潮を発生させる力が通常より大きくなり、平均以上の潮の干満の幅が生じる。 その約2週間後、月（遠地点）が地球から最も離れると、月の潮汐力は小さくなり、潮の干満の差は平均より小さくなる。 同様に、地球-太陽系では、毎年1月2日頃に地球が太陽に最も近づく（近日点）と潮位差が大きくなり、7月2日頃に地球が太陽から最も遠ざかる（遠日点）と潮位差が小さくなるのである。
月視差と太陽視差の不等式
図4
月と地球はともに楕円軌道で回っており、それぞれの引力中心からの距離が異なる。 月が地球に最接近する近地点（毎月1回）、地球が太陽に最接近する近日点（毎年1回）の位置では、重力の影響や潮位上昇の力が大きくなる。 この図はまた、近地点と近日点の一致が潮汐の範囲を拡大する可能性を示している。
近地点、近日点、新月または満月がほぼ同時に発生すると、かなり潮の範囲が拡大することになる。 遠地点、遠日点、上弦または下弦の月がほぼ同じ時刻に重なった場合、通常、潮位はかなり低くなります。
3. 月の傾きの影響。 日周不等式。 月の軌道面は地球の軌道面（黄道）に対して約5度しか傾いていないため、地球の周りを月が1周しても黄道に非常に近い位置にとどまる。 黄道は地球の赤道に対して23.5度傾いており、その南北を太陽が半年に一度ずつ移動して季節を作り出している。 同様に、月も地球の周りを毎月一回公転し、半月の間に赤道の北側の角距離が最大になる位置から、赤道の南側の角距離が最大になる位置まで移動している。 (赤道に対して垂直な南北の角距離を赤経と呼ぶ）。 図5では、この状態を月の破線の位置で示している。 また、月による潮汐力の包絡線は、破線の楕円で描かれている。
図5
地球の中心を通る南北断面；楕円は月が作り出す潮汐力包を通る子午線断面を表している。
点Aと点A’はこの楕円の長軸に沿っているので、Aで表される満潮の高さは、この点が約12時間後に位置A’に回転するときに生じるものと同じである。 月が赤道上にあるとき、あるいはその他のある種の力を均等にする赤道上にあるとき、ある日の2つの満潮と2つの干潮は、どの場所でも同じ高さになる。 このとき、連続する満潮と干潮の時間間隔もほぼ等しくなり、1日2回発生する。 (図6の上図参照) これは半日周期の潮汐として知られています。
しかし、赤道上または赤道下の月の角距離が変化すると(図5の小さな実線の円の位置で表されます)、月が作り出す潮汐力の包絡線が傾き、同じ位相の2日の潮の高さに差が生じるようになります。 図5では、B点が潮汐力包絡線の膨らみの下にある。 このような状況から、連続する高潮、低潮、あるいは両潮のペアで不均等な高さを示す1日2回の潮汐が発生する。 このような日内不同の強い潮は、混合潮と呼ばれる。 (図6中段参照)
最後に、図5のように、点Cが潮汐力の包絡線の一部に潜り込んでいるのが見える。 しかし、半日後、この点はC’の位置まで回転し、力包絡線の上にあることがわかる。 したがって、この地点では、潮汐力によって一日に一回だけ高潮と低潮が発生する。 その結果、日周型の潮汐が図6の下の図に示されています。
Principal Types of Tides
Figure 6
半日潮、混合潮、日周潮の生成における月の偏角効果
第5章 潮の局所の高さと到着時刻に影響を与える因子