潮見表の数字はどう計算されているか — 分潮と調和定数
潮見表には、1年先の満潮・干潮の時刻まで分単位で載っています。天気予報は1週間先でも外れることがあるのに、なぜ潮の予測は1年先まで出せるのでしょうか。それは、潮汐のほとんどが、月と太陽の動きという正確に計算できる天体の運動によって起きているからです。
潮汐は周期の違う波の足し算
ある地点の潮位を長期間観測すると、その変化は周期の決まった多数の波(分潮)を足し合わせたものとして表せます。主な分潮には次のようなものがあります。
- M2(主太陰半日周潮) — 周期約12.42時間。月の引力による最も大きな成分で、1日2回の満ち引きのもとになります。
- S2(主太陽半日周潮) — 周期12時間ちょうど。太陽の引力による成分です。
- K1(日月合成日周潮) — 周期約23.93時間。月と太陽の赤緯に関係する、1日1回の成分です。
- O1(主太陰日周潮) — 周期約25.82時間。月の赤緯に関係する、1日1回の成分です。
M2とS2は周期がわずかに違うため、足し合わせると山と山が重なる時期と打ち消し合う時期が、約14.8日ごとに繰り返されます。これが大潮と小潮の周期です(大潮・小潮とは)。K1やO1のような1日1回の成分が大きい地点ほど、1日2回の満潮の高さが揃わない日潮不等が目立ちます。
調和定数 — 地点ごとの「潮のくせ」
分潮の周期は天体の運動で決まるので、どの地点でも同じです。地点によって違うのは、それぞれの分潮の振幅(どのくらい大きく上下するか)と遅角(どのくらい遅れて現れるか)で、この組み合わせを調和定数といいます。調和定数は、長期間の潮位の観測記録を分解(調和分解)して求めます。瀬戸内海でM2の振幅が大きく、日本海側で小さいといった地域差も、調和定数の違いとして表れます(干満差は地域でこんなに違う)。
調和定数が分かれば、未来の各時刻について天体の位置から分潮ごとの値を計算し、足し合わせることで潮位を推算できます。気象庁の潮位表も、観測点ごとの調和定数と数十の分潮を使って計算された天文潮位です。
推算値に含まれないもの
- 気象の影響 — 気圧の変化や風による海面の上下(潮位偏差)は含まれません(潮位偏差とは)。
- 海流や水温の長期的な変動 — 黒潮の流路の変化などによる数週間単位の潮位の高まりも含まれません(高潮と異常潮位)。
- 地形や地盤の変化 — 大きな地震による地盤の隆起・沈降や、港湾工事による地形の変化があると、それまでの調和定数と実際の潮位がずれることがあり、新しい観測記録にもとづいて見直されます。
しおどきでの扱い
しおどきは、気象庁が公表している各観測点の毎時の推算値と、満潮・干潮の時刻・潮位をそのまま使っています。独自に調和定数を持って計算し直しているわけではありません。10分毎の潮位だけは、毎時値を三次スプラインで補間した値です。データの扱いの詳細はこのサイトについてをご覧ください。
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