大潮は満潮の海面が高いことだけを指すのでしょうか。注目したいのは、満潮と干潮の間の高さの差です。大潮のころはこの差が大きく、小潮のころは小さくなります。月と太陽に関係する潮汐の成分が、強め合ったり弱め合ったりするという模型で、潮位差を計算してみます。
振幅と、満潮から干潮までの差
基準の海面から上へ一m、下へ一m振れる模型なら、振幅は一mですが、最高から最低までの差は二mです。この二つを混同すると、答えが二倍か半分ずれます。潮位の図には、基準線、最高の高さ、最低の高さを分けて書いてください。
海面の高さを負の値で示すことがありますが、海がなくなる意味ではありません。決めた基準より低いという意味です。基準からプラス一・二mとマイナス一・二mなら、上下の差は一・二－（－一・二）＝二・四mです。引き算に迷えば、基準から上と下の長さを足しても求められます。
月だけでなく、太陽の寄与もある
潮汐には月と太陽の重力に由来する作用が関わります。新月や満月のころに大潮、上弦や下弦のころに小潮となる基本的な関係があります。ただし、実際の海の形や水の動きの影響で、最大の潮位差の時刻や日は単純な配置図とぴったり一致するとは限りません。
このページでは、二つの成分を同じ場所の海面の上下として与えます。月による成分と太陽による成分が同じ向きに最大になる場合は足し、逆向きなら差を取ります。これは位置関係から海の複雑な運動を全部計算する式ではなく、成分を重ねるという資料の読み方を取り出した模型です。
反対向きなら、ゼロになるとは限らない
月の成分の振幅が〇・八m、太陽の成分が〇・三mなら、強め合う場合は一・一m、弱め合う場合は〇・五mです。大きさが違うので、逆向きでも完全には打ち消し合いません。小潮も潮の満ち引きがなくなる日ではないことが、この模型から分かります。
一方、図の新月と満月では月が太陽と同じ側か反対側かが違いますが、どちらも大潮に関係します。地球全体に働く潮汐の作用は、単に地球上の一点が引かれる向きだけで説明しきれません。「反対側なら必ず小潮」と、矢印を一本ずつ足して決めないようにしましょう。
例題1 振幅から潮位差へ
月の成分の振幅を〇・八m、太陽の成分を〇・三mとします。二つが強め合う状態と、完全に逆向きに変化する状態について、合成した振幅と最高・最低の潮位差を求めてください。ほかの成分はないものとします。
答え・解説： 強め合う状態の振幅は一・一m、潮位差は二・二mです。弱め合う状態の振幅は〇・五m、潮位差は一mです。振幅を求めた後、基準の上から下までを考えて二倍します。図の縦の区間は潮位差を示し、片側だけの振幅と区別しています。
例題2 基準の海面が上がると
強め合う状態の振幅が一・一mで、平均の海面が指定の基準より〇・四m高いとします。最高と最低の潮位を基準からの値で答え、その差を求めてください。
答え・解説： 最高は〇・四＋一・一＝一・五m、最低は〇・四－一・一＝マイナス〇・七mです。差は二・二mで変わりません。全体の基準位置が同じだけ上がっても、振幅が変わらなければ上下の差は同じです。最低潮位のマイナスは、指定された基準より下という意味です。
大潮と高潮を分けて読む
高潮は、気圧の低下や風の吹き寄せなどで、実際の潮位が天文潮位より高くなる現象です。大潮という周期的な潮位差の大きさと、同じ用語ではありません。大潮のころの満潮に高潮が重なると高い潮位になるおそれがありますが、危険度は場所や気象条件にも左右されます。
入試のグラフでは、観測した潮位なのか、天文潮位の予測なのか、二つの模型成分なのかを見分けてください。成分を足した後で、最高と最低を求める。基準位置の変更は両方へ同じだけ加える。順番を守れば、月の名前を知っているだけでは解けない数値の問題も、図と四則計算で整理できます。
一日に二回という言葉も模型と実測を分ける
海の潮位は、どの港でも毎日同じ時刻、同じ二つの山になるわけではありません。月に関係する周期と太陽に関係する周期は少し違い、場所によってほかの成分の影響も変わります。今回は大潮側と小潮側の二つの極端な状態の幅を比べており、特定の港の満潮時刻を計算していません。旅行や海辺の活動に使う時刻と高さは、その場所の日付に対応する予測や観測で確かめる必要があります。模型から分かる強め合いの説明を、現地の時刻表へそのまま置き換えないようにしましょう。振幅という一つの値を出せても、いつ最高になるかを示す情報は別に必要です。
大潮側の潮位差二・二mと小潮側の一mを比べるなら、差は一・二m、比は二・二倍です。しかし、月成分の振幅〇・八mをそのまま潮位差二・二mから引いても、太陽成分の振幅には戻りません。片側の大きさと上下全体の大きさを混ぜているためです。足したり引いたりする前に、すべての数字を振幅へそろえるか、すべてを最高最低差へそろえます。異なる種類の長さが同じmで示されることが、この資料の難しさです。単位が一致するだけでは、比較する量が一致したとは限りません。