home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Software Vault: The Gold Collection / Software Vault - The Gold Collection (American Databankers) (1993).ISO / cdr17 / tide162.zip / TIDES.DOC < prev    next >
Text File  |  1993-05-11  |  19KB  |  369 lines

  1.        
  2.                                TIDES.DOC
  3.  
  4.    DOCUMENTATION FOR TIDE PREDICTING PROGRAMS - VERSION 1.6- 1989 OCT 27
  5.  
  6.                            Edward P. Wallner
  7.                            32 Barney Hill Road
  8.                            Wayland, MA 01778-3602
  9.                            (508)-358-7938
  10.  
  11.  
  12.    This is a series of programs for predicting the height of the tide or 
  13.    the strength of the tidal current at given stations. They run on IBM 
  14.    compatible machines under MS-DOS or IBM-DOS. The method and format 
  15.    followed in the predictions are generally those used by the National Ocean 
  16.    Service (NOS) in the standard tide and current tables. 
  17.    
  18.    These programs may be freely copied and used for non-commercial purposes. 
  19.    If you find them useful a contribution ($15 suggested) would be welcomed. 
  20.    In any case feel free to use the programs and pass them on without 
  21.    alteration and without charge.
  22.    
  23.    The author assumes no responsiblity for any errors in the program or the 
  24.    predictions. 
  25.    
  26.    Detailed predictions are made for high and low water (or maximum ebb and 
  27.    flood) at reference stations for which the tidal constants have been 
  28.    derived from observations made over a long period of time. The tides for 
  29.    subordinate stations are found by making corrections to the times and 
  30.    heights (or speeds) at the reference stations. The predictions for 
  31.    subordinate stations are less accurate than for reference stations, 
  32.    particularly for the lower high and higher low water where tides are 
  33.    nearly diurnal. Current floods/ebbs at subordinate stations may also be 
  34.    less accurate. 
  35.  
  36.    The TIDES program predicts the height of the tide or strength of the 
  37.    current at any time. The values at reference stations are of the same 
  38.    order of accuracy at any time as for the high/low or flood/ebb values. The 
  39.    predictions for subordinate stations may be less accurate at intermediate 
  40.    times, the more so the larger the corrections. 
  41.    
  42.    TIDES.EXE is the executable version of the prediction program which runs
  43.    with or without an 80x87 coprocessor. Just enter TIDES and follow the 
  44.    prompts exactly, filling in zeros if required by the prompt format. 
  45.  
  46.    With a math coprocessor version 1.6 runs about 4/3 as fast as version 1.5. 
  47.    Without a coprocessor version 1.6 runs about 1/2 as fast as version 1.5. A 
  48.    compiled version 1.5 for use with no coprocessor is included on the disk. 
  49.    (Version 1.6 with coprocessor is over 10 times as fast as 1.5 without. An 
  50.    8087 coprocessor can be bought for less than $100 and is a good investment 
  51.    if you do much number crunching, such as tidal predictions.) 
  52.  
  53.    The source program TIDES.BAS is written in QuickBASIC. In order to fit a 
  54.    good selection of station constants on the distribution disk, the source 
  55.    program is omitted. It is available to contributers on request. 
  56.    
  57.    The programs should run on any IBM machine or compatible. The text output 
  58.    should be OK on any printer. The plot of tide heights on the monitor works 
  59.    on the Color Graphics Adapter (CGA) board and on the printer uses codes 
  60.    for the EPSON (IBM extended ASCII.) 
  61.     
  62.    When the programs are executed selected stations for which tidal constants 
  63.    have already been stored in the TIDES format are listed along with the 
  64.    file name under which they are kept. (The selected list of station names 
  65.    and locations displayed is stored in file STALIST.T&C, but the name of any 
  66.    file of data in the TIDES format can be used. Undesired stations can be 
  67.    edited out of STALIST.T&C using EDLIN or any other text editing program. 
  68.    Other stations for which a data file already exists can be added by 
  69.    copying the next to last line of the data file into STALIST.T&C.) 
  70.    
  71.    New stations for which no data file exists can be added using the program 
  72.    TIDCON (see below.) 
  73.  
  74.    Predictions should be accurate for any era within a few centuries of the 
  75.    present unless the physical conditions at the station change. Accuracy 
  76.    increases very slightly using short prediction intervals. Intervals much 
  77.    greater than one year may lead to significant error and those greater than 
  78.    480 days are rejected. 
  79.    
  80.    The main menu gives options for computing and printing highs and lows, for 
  81.    computing and printing hourly heights, for plotting heights at a given 
  82.    interval (0.5 hours generally works well), for computing the height at 
  83.    specified dates and times and for printing the astronomical factors 
  84.    entering the predictions (used mainly for verifying the program). The 
  85.    equivalent quantities are computed for tidal currents. 
  86.    
  87.    TIDCON is used to generate files of harmonic constants for the TIDES 
  88.    program for both reference and subordinate stations. Type TIDCON to run 
  89.    this program. 
  90.    
  91.    First a title and file name for the station are entered. The prompt for 
  92.    the title has places for the latitude and longitude of the station which 
  93.    are optional inputs for better identification and do not affect the 
  94.    computation. For stations for which harmonic constants are available you 
  95.    are then prompted to enter the type of station (tide, current, or 
  96.    hydraulic current) and the amplitude and phase of each of 37 tidal 
  97.    constituents. The constants are entered in sequence from the NOS form 444 
  98.    of "Standard Harmonic Constants for Prediction", columns B (?.??xH) and D 
  99.    (-k') including the minus sign in column D. (If there is no data in column  
  100.    B, use column H (Amplitude). Some recent sets of data give +k' in column 
  101.    D, so a - sign must be added when entering -k'for them.) If the amplitude 
  102.    of the constituent is zero entering "0" or just a carriage return will 
  103.    enter 0 for both the amplitude and phase. 
  104.  
  105.    Optionally several minor constituents can be inferred from the major 
  106.    constituents if they are not entered directly. This generally gives a 
  107.    slight improvement in accuracy at the cost of a slight increase in running 
  108.    time.
  109.  
  110.    For subordinate stations the corresponding reference station data must have 
  111.    been entered. A list of some stations for which data is already stored is 
  112.    shown and the reference station entered. The time differences between the 
  113.    reference and subordinate stations at high and low (or maximum flood and 
  114.    ebb) are entered, then the height differences. In some cases the range of 
  115.    the tide at both stations is requested, as is the maximum flood and ebb 
  116.    for current stations. 
  117.  
  118.    When computing the tide for specified dates and times, dates more than 200 
  119.    days from the middle of the time interval put in initially are rejected to 
  120.    avoid significant errors.
  121.  
  122.    DATA SOURCES
  123.       
  124.    The harmonic constants for various North American reference stations are 
  125.    published by: 
  126.       National Oceanographic and Atmospheric Administration
  127.       National Ocean Service N/OMA132
  128.       Rockville, Maryland 20852 
  129.    
  130.    I have a complete set of this data for all U.S. reference stations, about 
  131.    76 other U.S. stations and many Canadian west coast stations. I will send 
  132.    a copy of a limited number of station constants and subordinate station 
  133.    corrections if you will let me know the area of interest and send a 
  134.    stamped self addressed 9¼"x4" envelope. The stations for which constants 
  135.    are available are listed below. 
  136.    
  137.    An international repository for tidal constants is: 
  138.       Dominion Hydrographer
  139.       Canadian Hydrographic Service
  140.       Department of Fisheries and Oceans
  141.       615 Booth Street
  142.       Ottawa, Ontario K1A-OE6
  143.       Canada
  144.  
  145.    They have provided a listing of 4208 stations worldwide for which harmonic 
  146.    constants are on file. If you wish constants for foreign locations send me 
  147.    the latitudes and longitudes (to the nearest minute) with a self 
  148.    addressed, stamped envelope and I will eventually send the constants for 
  149.    the closest station in the IHO data set. 
  150.    
  151.    The IHO data uses the symbols H for amplitude and G for phase in place of 
  152.    k'. The phase angle must be entered with a negative sign, i.e. -k' or -G 
  153.    in the current version of the program.
  154.    
  155.    Corrections for tides and currents for subordinate U.S. locations are given 
  156.    in the annual tables published by the National Ocean Service. In 1989 the 
  157.    datum to which height of tide is referred was changed from mean low water 
  158.    to mean lower low water for all U.S. stations. Though the difference is 
  159.    only a couple of tenths of a foot or less, data should be taken from 1989 
  160.    or later tables. The constants themselves do not change appreciably over 
  161.    many years so any later table can be used. 
  162.                                                       
  163.    The theory used in the TIDES program is given in: 
  164.       Manual of Harmonic Analysis and Prediction of Tides
  165.       Paul Schureman
  166.       Coast and Geodetic Survey Special Publication No.98
  167.       U.S. Gov't. Printing Office, Washington D.C. 1941
  168.    
  169.    This book has been reprinted recently and is available from NOS for $5.00.
  170.    
  171.    MISCELLANEOUS
  172.  
  173.    The compiled TIDES computes the highs and lows for Boston for a month in 
  174.    about 1½ minutes on an IBM-XT with an 8087 coprocessor, and in about 38
  175.    minutes without an 8087. (The time for the previous compiled version 
  176.    without an 8087 was 18 minutes. This program is included as TIDES15.) 
  177.    Predictions for Boston and New York for 1986 agreed with the standard 
  178.    tables to the minute and tenth of a foot for most cases with some times 
  179.    off by 2 or 3 minutes and an occasional difference of .1 or .2  foot. 
  180.    Currents in Cape Cod Canal were generally within 0.1 knot.  
  181.    
  182.    The present version of the program does not give predictions of slack 
  183.    water at current stations and for rotary currents the north and east 
  184.    components of velocity must be predicted separately at hourly intervals 
  185.    and combined vectorially by the user. If there is a demand for these 
  186.    features I may get around to adding them sometime.
  187.  
  188.    Starting in the 1989 tables the datum was changed to mean lower low water 
  189.    for all ports, which meant a change of a few tenths of a foot in Z0 (item 
  190.    1, line 2 of -.TID data files) for ports on the Atlantic coast. The new 
  191.    values have been used in the data on this disk. 
  192.    
  193.    New constants have also been used for Eastport starting in 1989.
  194.  
  195.    If you have any suggestions, comments or problems please let me know.
  196.     
  197.    REFERENCE STATIONS COVERED BY NATIONAL OCEAN SURVEY
  198.  
  199.    TIDES - EAST COAST
  200.                                        
  201.    Albany, New York                     Punta Palmas, Venezuela
  202.    Amuay, Venezuela                     Philadelphia, Pennsylvania
  203.    Baltimore, Maryland                  Portland, Maine
  204.    Boston, Massachusetts                Reedy Point, Delaware
  205.    Breakwater Harbor, Delaware          St. Marks River Entrance, Florida
  206.    
  207.    Bridgeport, Connecticut              St. Petersburg, Florida
  208.    Caleta Percy, Magellan Strait, Chile***
  209.    Charleston, South Carolina           Sandy Hook, New Jersey
  210.    Cristobal, Panama                    San Juan, Puerto Rico
  211.    Eastport, Maine                      Savannah, Georgia
  212.    
  213.    Galveston, Texas                     Savannah River Entrance, Georgia
  214.    Hampton Roads, Virginia              Suriname Rivier, Surinam 
  215.    Isla Zapara, Venezuela               Tampico Harbor, Mexico 
  216.    Key West, Florida                    Washington, D.C.
  217.    Mayport, Florida                     Willets Point, New York
  218.    
  219.    Maimi Harbor Entrance, Florida       Wilmington, North Carolina
  220.    Mobile, Alabama
  221.    New London, Connecticut
  222.    Newport, Rhode Island
  223.    New York, New York
  224.    
  225.    Pensacola, Florida
  226.    Punta Gorda, Venezuela
  227.    
  228.    TIDAL CURRENTS - EAST COAST
  229.    
  230.    Baltimore Harbor Approach, MD        Mobile Bay Entrance, FL
  231.    Boston Harbor, MA                    Pollock Rip Channel, MA
  232.    Cape Cod Canal, MA                   Portsmouth Harbor Entrance, NH
  233.    Charleston Harbor, SC                St. Johns River Entrance, FL
  234.    Chesapeake & Delaware Canal          Savannah River Entrance, GA
  235.    Chesapeake Bay Entrance              Tampa Bay Entrance, FL
  236.    Delaware Bay Entrance                The Narrows, New York Harbor, NY
  237.    Galveston Bay Entrance, TX           The Race, Long Island Sound
  238.    Hell Gate, East River, NY            Throgs Neck, Long Island Sound
  239.    Key West, FL                         Vieques Passage, Puerto Rico
  240.    Miami Harbor Entrance, FL
  241.  
  242.    TIDES - WEST COAST
  243.    
  244.    Aberdeen, Washington                 Matarani, Peru    
  245.    Anchorage, Alaska ***                
  246.    Astoria, Oregon                      
  247.    Balboa, Panama                       Nikishka, Alaska
  248.    Buenaventura, Columbia               Nushagak Bay, Alaska
  249.    Callao, Peru                         Port Townsend, Washington
  250.    Cordova, Alaska                      
  251.    Dutch Harbor, Alaska                 Puntarenas, Costa Rica    
  252.    Guayaquil, Ecuador                   St. Michael, Alaska 
  253.    Guyamas, Mexico                      Salina Cruz, Mexico    
  254.    Honolulu, Hawaii                     San Diego, California
  255.    Humboldt Bay, California             San Francisco, California
  256.    Juneau, Alaska                       Seattle, Washington
  257.    Ketchikan, Alaska                    Seldovia, Alaska
  258.    Kodiak, Alaska                       Sitka, Alaska
  259.    Kwajelein Atoll, Marshall Is.        Sweeper Cove, Alaska
  260.    La Union, El Salvador                
  261.    Los Angeles, California              Talara, Peru 
  262.    Massacre Bay, Alaska                 Valdez, Alaska
  263.  
  264.    TIDAL CURRENTS - PACIFIC COAST
  265.    
  266.    Admiralty Inlet, WA                  Rosario Strait, WA
  267.    Akutan Pass, Aleutian Islands        San Diego Bay Entrance, CA
  268.    Ch'ang Chiang Entrance, China        San Francisco Bay Entrance, CA
  269.    Deception Pass, WA                   San Juan Channel (S. Entrance), WA
  270.    Grays Harbor Entrance, WA            Sergius Narrows, AK
  271.    
  272.    Huang P'u Chiang, China              Strait of Juan de Fuca Entrance
  273.    Isanotski Strait, AK                 The Narrows, Puget Sound, WA
  274.    Kvichak Bay, AK                      Unimak Pass, Aleutian Islands
  275.    North Inian Pass, AK                 Wrangell Narrows, AK
  276.    
  277.    *** Complete prediction requires more than 37 constituents.
  278.  
  279.     
  280.     Other Tide Stations 
  281.    
  282.    Alameda, CA                          Apalachicola, FL
  283.    Apia, Samoa Islands
  284.    Aquia Creek, Potomac River, VA       Aransas Channel, TX
  285.    Arthur Harbor, Palmer Station, Antarctica
  286.    Atlantic City (Steel Pier), NJ       Avon, NC
  287.    
  288.    Bar Harbor, ME                       Bayou Rigaud (Grand Isle), LA
  289.    Bayshore, L.I., NY                   Bay St. Louis, MS
  290.    Bears Bluff, N. Edisto R., SC        Block Island (Old Harbor), RI
  291.    Boca Congrejos, Isla Verde, PR       Buzzards Bay Entr, Cape Cod Canal, MA
  292.    Burntcoat Head, Nova Scotia          Canton Island, Phoenix Is., S. Pac.  
  293.    
  294.    Cape Cod Canal, E. Entrance, MA      Cape Hatteras (Fishing Pier), NC     
  295.    Cape May (ferry terminal), NJ        Cape Steenboom, New Guinea
  296.    Carlos Point, Estero Bay, FL         Charleston, OR
  297.    Chesapeake Beach, MD                 Coconut Point, FL
  298.    Colonial Beach, VA                   Constantine Harbor, AK
  299.    
  300.    Crescent City, CA                    Daytona Beach, Fl
  301.    Daytona Beach Shores (Sunglow Pier), FL
  302.    Elkhorn Slough, CA                   Esbjerg, Denmark
  303.    Friday Harbor, San Juan Island, WA
  304.    Galveston, Pleasure Pier, TX         Garibaldi, OR
  305.    Guam (Apra Harbor), Marianas         Hirtshals, Denmark
  306.    Indian River Inlet, DE               
  307.    
  308.    Lewisetta, Potomac River, VA         Turkey Point, FL                     
  309.    La Jolla, CA                         Eureka, CA                           
  310.    Point of Pines, SC                   Port San Luis, CA.
  311.    Neah  Bay, WA                        Cross Island, AK
  312.    Nantucket, MA                        Malakal Harbor, Palau Is. Caroline Is. 
  313.    
  314.    Matanzas Pass, Estero Island, FL     McMurdo Sound, Antarctica            
  315.    Mokuoloe Island, HI                  Montauk, Long Island, NY             
  316.    Monterey Harbor, CA                  Morehead City, NC                    
  317.    Moss Landing, CA                     Myrtle Beach (Springmaid Pier), SC
  318.    Naples, FL                           New Bedford, MA
  319.    
  320.    Newport Bay, CA                      Nikiska, Cook Inlet, AK              
  321.    Old Saybrook Point, CT               Padre Island (South End), TX         
  322.    Ponape Harbor, Caroline Islands      Port Aransas, TX                     
  323.    President Channel, Orcas Is., WA     Providence, RI                       
  324.    Puerto Soberania, Palmer Peninsula   
  325.    
  326.    Punta Tunas, PR                      Reykjavik, Iceland
  327.    Rincon Island, CA                    Rockland, ME
  328.    Sabine Pass, TX                      Saint John, New Brunswick
  329.    Seavey Island, ME                    Shell Point, FL                      
  330.    Southbeach, OR                       Stamford, CT                         
  331.    
  332.    Tarawa, Gilbert Islands              Toke Point, WA
  333.    Virginia Beach, VA                   Wachapreague, VA
  334.    Wallops Island, VA                   Yakutat, AK
  335.  
  336.    International Hydrographic Organisation Data
  337.  
  338.    Banyuls, France                      Socoa, France
  339.    Toulon, France                       Marseille, France
  340.    Saint Servan, France                 Cherbourg, France
  341.    Nice, France                         Venezia, Italy
  342.    Grado, Italy                         Esbjerg, Denmark
  343.    Aarhus, Denmark                      Hirtshals, Denmark
  344.    
  345.    Saint John, Canada                   Burntcoat Head, Canada
  346.    Grand Turk, UK                       
  347.  
  348.    Cabo San Lucas, B.C.S., Mexico       La Paz, B.C.S., Mexico
  349.    Magdalena Bay, Mexico                San Carlos, B.C.S., Mexico
  350.    Topolobampo, Sin., Mexico            San Juanico Bay, Mexico
  351.    Yavaros, Son., Mexico                Ballenas Bay, Mexico
  352.    Guaymas, Som., Mexico                Isla Guadalupe, B.C., Mexico
  353.    Bahia de los Angeles, B.C., Mexico   Puerto Penasco, Son., Mexico
  354.    Ensenada, B.C., Mexico               Salina Cruz, Oax., Mexico            
  355.    
  356.    
  357.    Matavia, Tahiti, France              Motuoini, Tahiti, France
  358.    Nuku'alofa, Tonga                    Urangan Jetty, Australia
  359.    Brisbane Bar, Australia              Caloundra Heads, Australia
  360.    Brisbane (W. Inner Bar), Australia   Snapper Rocks(Danger Point), Australia
  361.    Ballina, Australia                   Iluka, Australia
  362.    Victoria Dock, Singapore             Horsburgh Lighthouse, Singapore
  363.    Tg. Segenting, Malaysia              Colombo, Sri Lanka
  364.    Hong Kong, UK                        Kao-Hsiung, China
  365.    Fujairah, Oman (U.A.E.)              Naha Ko, Japan
  366.    Kobe, Japan                          Nagoya, Japan
  367.    Sinko, Yokohama, Japan               
  368.  
  369.