自從牛頓用引潮力解釋潮汐運動之后，潮汐動力的基本問題已經(jīng)清晰，但用牛頓的理論直接研究海洋中的潮汐問題時，遇到非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)困難。為此，必須將海洋所占據(jù)的空間區(qū)域，理想化為它具有簡單的幾何形狀。1740年，D.伯努利從靜力學(xué)平衡的角度出發(fā)，假設(shè)地球表面都被海洋所覆蓋，而且海面在任何時刻都能夠保持與重力和引潮力的合力處處垂直。這種理想化了的海洋潮汐，稱為平衡潮。伯努利的這種學(xué)說，稱為平衡潮學(xué)說。在此學(xué)說的基礎(chǔ)上建立起來的一種潮汐理論，為潮汐靜力學(xué)理論。這是繼牛頓之后第一個提出的潮汐理論。
如果在公式中取D =哹,且當(dāng)θ=0°或180°時,=0.356米，而當(dāng)θ=90°或270°時，=-0.178米，這表明平衡潮面在對著月球和背著月球的地點形成高潮，而在矢徑與地球和月球的中心連線垂直的地點，形成低潮。對固定地點來說，由于地球自轉(zhuǎn)和月球繞地球公轉(zhuǎn)，月中天時刻每天約推遲50分鐘，因此潮汐在一個太陰日（平均約24時50分）內(nèi)通常有兩次高潮和兩次低潮，而且高潮和低潮發(fā)生的時刻，平均每天都推遲50分鐘。
每逢朔日或望日，月球和太陽在天球上的經(jīng)度差不多相等或相差180°,此時太陰潮和太陽潮疊加的結(jié)果,使當(dāng)?shù)氐某毕珴q落在每半個月當(dāng)中最大,稱為大潮。若月-地距離和日-地距離都取平均值,則大潮時潮差的理論值可達0.78米。每逢上弦和下弦，太陽和月球在天球上的經(jīng)度大致相差90°,此時因太陰潮和太陽潮互相削弱的效果最大，就使當(dāng)?shù)氐某毕珴q落在每半個月當(dāng)中最小，稱為小潮。如果月-地距離和日-地距離都取平均值，則小潮時潮差的理論值可低達0.29米。實際上，對太陰潮和太陽潮來說,哹/D 的極大值分別為1.071和1.017,其立方分別為1.23和1.05,故太陰平衡潮的潮差最大可達0.657米，太陽平衡潮的潮差最大可達0.258米,兩者之和應(yīng)為0.915米，這是平衡潮的潮差能夠達到的最大值。 大洋里許多島嶼的大潮差大多接近1米。例如:中國臺灣東岸的火燒島附近的大潮差約為 1米；夏威夷群島火奴魯魯一帶的最大潮差約為0.9米。 這都接近于從平衡潮理論算出的數(shù)值。但在陸架海區(qū)，由于潮波能量的集中，因而潮差往往比上述數(shù)字大得多。例如：中國杭州灣的澉浦，曾測得最大潮差為8.93米；北美洲芬迪灣的潮差在世界上最大，大約比杭州灣大一倍。 為了說明潮汐的周期和振幅的變化，在前面公式中引入月球天頂距θ與月球赤緯δ、當(dāng)?shù)鼐暥圈蘸驮虑驎r角A 的關(guān)系，則前面的太陰平衡潮公式可化為 
對于太陽平衡潮來說，也有類似的表達式。此公式表明，太陰平衡潮具有 3種基本周期：半日周期、全日周期和長周期。就時角A而言,對地球上任何地點來說,由于月球和太陽都約有360°的時角變化,2A在一日之間有720°的變化，故第一項為半日周期項，它的振幅與cos2δ 成正比，而月球的δ 變化范圍為0°～±28.6°，故cos2δ變化于0.77～1.00之間,因此對一定地點來說,太陰（太陽）半日潮的高(低)潮的時間主要決定于時角,但月-地（日-地）距離和月球 (太陽)赤緯對潮差也有一定的影響。式中第二項的時角為全日周期項，但是對于月球來說，sin2δ大約具有周期為半個月的變化，而對于太陽則具有周期為半年的變化。在赤緯為0°時，全日周期項為零；當(dāng)赤緯不為零時，除赤道外，在地球上其他各點，半日潮和全日潮同時存在,疊加的結(jié)果,就出現(xiàn)日潮不等的現(xiàn)象。隨著赤緯的增大,日潮不等的現(xiàn)象更加顯著,在赤緯達極值時最為突出。公式的第三項不包括時角，僅由赤緯決定。對于月球，其周期約為半個月；對于太陽，則為半年。這都屬于潮汐變化中的長周期部分。
海岸帶和河口地區(qū)是人類生產(chǎn)活動的主要地帶，但在這些地方潮汐現(xiàn)象特別的明顯它直接和間接的對人類的活動有著影響經(jīng)驗上和理論上研究潮汐現(xiàn)象對人類利用海岸帶有著重要的意義本文主要從以下幾個方面對潮汐現(xiàn)象進行了研究 基于潮汐靜力學(xué)理論，分析了潮汐調(diào)和，討論了潮汐的性質(zhì)，對一年潮位資料的最小二乘法進行了分析和驗證對連云港1979年的實測潮位資料進行了預(yù)報和后報檢驗 一般來講在建立某海域的數(shù)值模擬模式時，位于該海域內(nèi)的實測資料只是有限個觀測站點的時序資料，經(jīng)過有關(guān)調(diào)和分析，我們只能得到這些觀測站點上的天文分潮信息，無法把握整個海域的情況，這對建立數(shù)值模擬模式而言就存在二個問題，
一是開邊界條件的給定，二是計算初始場的給定而對具有大范圍信息的TOPEXPOSEIDON衛(wèi)星高度計資料來講，一般計算出的分潮常數(shù)具有較大誤差如果能夠通過分析觀測站點的和分別利用實測數(shù)據(jù)和高度計資料得到的分潮常數(shù)之間的關(guān)系，建立起高度計資料到實際海洋分潮常數(shù)的修正模型，則我們就可利用高度計資料，解決海洋數(shù)值模擬中出現(xiàn)的開邊界條件和初始場給定問題通過對南海的43個實測站位實測資料進行調(diào)和分析得到的M2、K1分潮的振幅、遲角與利用TopexPoseidon衛(wèi)星高度計資料得到的M2、K1分潮的振幅、遲角進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)二者具有較好的相關(guān)性，并利用另外10個實測站位資料進行了模型檢驗，
取得了較好的結(jié)果據(jù)此利建立了衛(wèi)星高度計資料到實測數(shù)據(jù)的M2、K1分潮的振幅、遲角相關(guān)性模型，從而為利用TOPEXPOSEIDON衛(wèi)星高度計資料給出南海全域的天文分潮提供了一種校驗?zāi)Ｐ停@對于進一步建立南海的海洋數(shù)值模擬模型打下了基礎(chǔ) 討論了基于連續(xù)函數(shù)最小二乘法的調(diào)和分析法的一些基本理論通過研究系數(shù)矩陣的可逆性，給出了保證常用的306個分潮、128個分潮、63個分潮、11個分潮計算可行所需要的最少已知數(shù)據(jù)的天數(shù)在此基礎(chǔ)上，給出了針對資料缺失或重大誤差情況下的基于連續(xù)函數(shù)最小二乘法的快速迭代潮汐調(diào)和分析方法。
在水運工程施工中，經(jīng)常遇到潮汐的變化而使工程在一定的范圍、時間內(nèi)受到限制的情況。因此，了解潮汐的成因、掌握施工地區(qū)潮汐變化規(guī)律，對于施工中合理安排進度計劃，布置相應(yīng)工作內(nèi)容及工作量等均是在施工中必須研究的課題。
一、潮汐的成因潮汐理論包括靜力理論和動力理論，因以動力學(xué)觀點解釋潮汐成因的動力學(xué)理論涉及的影響因素較為復(fù)雜，僅從潮汐靜力學(xué)理論描述潮汐的成因。
地球表面質(zhì)點在受月球引力的同時，又受繞地、月系共同質(zhì)心轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的慣性離心力的作用，這兩力的合力稱為引潮力，地球上靠近月球的質(zhì)點受月球的引力大于與月球較遠的質(zhì)點所受的引力，因而在地球上其它地點就有方向不同、大小不等的引潮力，致使形成各種不同的潮汐現(xiàn)象。
由于地球在不停地自轉(zhuǎn)，所以地球上各地相繼出現(xiàn)高潮到低潮的周期變化。
半日潮是指在一個太陽日（24h50min）內(nèi)發(fā)生兩次高潮和兩次低潮，且相鄰兩次的高潮或低潮的潮位大致相等，漲落潮歷時也相等的潮汐變化。這類潮汐的潮周期為半個太陽日，像南通沿江地段潮汐就屬于半日潮。
全日潮指一個太陽月中大多數(shù)太陽日里，出現(xiàn)一次高潮和一次低潮的潮汐。
混合潮分不規(guī)則半日潮和不規(guī)則全日潮。不規(guī)則半日潮指在一個太陽日中有兩次高潮和兩次低潮，但兩相鄰的高潮或低潮的潮高不等，漲落潮歷時也不相符；不規(guī)則全日潮指在半個月的大多數(shù)日子里為不規(guī)則半日潮，有時也發(fā)生一天一次高潮和低潮的日潮現(xiàn)象，但日潮的天數(shù)不超過七天。
三、潮汐的變化規(guī)律掌握了潮汐變化規(guī)律，對于在工程施工、船閘通航、水位警戒、預(yù)測等方面均是有較大的作用，在此著重講述南通地區(qū)潮汐的變化。
南通沿江地區(qū)屬于典型的半日潮，即一個太陽日內(nèi)發(fā)生兩次高潮和兩次低潮，且兩次高潮的間隔時間為12h25min，漲落潮時間各為6h12。5min，而且潮差相等。該潮汐還屬于半月周期潮，高潮特高，低潮特低，潮差最大時稱大潮，它的變化周期為半個月，發(fā)生在每個月的初一、十五，即發(fā)生在塑、望日，又叫塑、望潮。根據(jù)這一規(guī)律，人們總結(jié)出推算漲潮時間的經(jīng)驗公式：漲潮時間等于該天的農(nóng)歷日乘以8，乘積去其個位數(shù)為小時位，個位數(shù)乘以6為其分鐘數(shù)。當(dāng)然，該計算方法不是很精確，但根據(jù)該計算公式可大體推算出每天的漲潮時間。例如：農(nóng)歷十二的漲潮時間計算為12′8＝96，去其個位6，即小時位為9，個位6′6＝36，即漲潮時間為9：36。漲潮時間一般為4~5小時到最大潮，后持平再落潮。漲潮時間還與風(fēng)向有關(guān)，一般的特大潮發(fā)生在東風(fēng)，且漲潮速度比平常快。當(dāng)然，潮汐大小還受季節(jié)的影響，在洪水期潮汐漲落快，漲落差大，而枯水期則漲落慢，漲落差較小。
四、潮汐規(guī)律的應(yīng)用掌握潮汐規(guī)律在現(xiàn)實生活中應(yīng)用極為廣泛，現(xiàn)僅對工程施工的影響來進行表述。
1、打壩圍堰時注意避開漲潮時挖土，減少土方的流失。因此在施工中必須合理安排挖土?xí)r間，在低潮時趕進度。
2、在拆除及修復(fù)施工中，最好在枯水期小汛時施工，這樣可以減少打壩土方，而且能盡量多地拆除和修復(fù)損壞駁岸，讓混凝土有足夠的凝固時間。
3、進行水下作業(yè)時，宜選擇小潮位時施工。
4、打壩過程中計算壩頂高程必須計算該段時節(jié)的最高潮位并加上富余高度50cm左右。在壩體漲落潮的位置迎水面用草袋或化纖袋護壩以防土方被潮汐波沖走。
5、在設(shè)計碼頭或護岸時，必須統(tǒng)計該地區(qū)的潮汐漲落水文資料，確定其碼頭或護岸的頂高程及規(guī)模。
6、如材料采用船運，安排好船進港時間應(yīng)為大潮位時。
7、在安排每日工作時，注意潮汐漲落情況，合理安排工作，并在小汛時加緊施工，將進度計劃倒排，在指定工期內(nèi)完工。
總之，在工程施工中合理運用潮汐變化規(guī)律，制定切實可行的進度計劃是工程順利完工的前提。
