home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ JCSM Shareware Collection 1993 November / JCSM Shareware Collection - 1993-11.iso / cl760 / tides21j.lzh / TIDES.DOC < prev    next >
Text File  |  1992-02-22  |  22KB  |  418 lines

  1.        
  2.                                TIDES.DOC
  3.  
  4.            DOCUMENTATION FOR TIDES - VERSION 2.11 - 1992 FEB 10
  5.  
  6.                            Edward P. Wallner
  7.                            32 Barney Hill Road
  8.                            Wayland, MA 01778-3602
  9.                            (508)-358-7938
  10.    
  11.            (Note: Recent changes and additions are underlined)
  12.    
  13.    This is a program for predicting the height of the tide or the strength of 
  14.    the tidal current at various stations. It runs on IBM compatible machines 
  15.    under MS-DOS or IBM-DOS. The method and format followed in the predictions 
  16.    are generally those used by the National Ocean Service (NOS) in the 
  17.    standard tide and current tables. 
  18.    
  19.    This program may be freely copied and used for non-commercial purposes. 
  20.    If you use the program a $15 registration fee is requested. In any case 
  21.    feel free to try the program and pass it on without alteration and without 
  22.    charge. 
  23.    
  24.    The author assumes no responsiblity for any errors in the program or the 
  25.    predictions. 
  26.    
  27.    Detailed predictions are made for high and low water (or maximum ebb and 
  28.    flood) at reference stations for which the tidal constants have been 
  29.    derived from observations made over a long period of time. The tides for 
  30.    subordinate stations are found by making corrections to the times and 
  31.    heights (or speeds) at the reference stations. The predictions for 
  32.    subordinate stations are less accurate than for reference stations, 
  33.    particularly for the lower high and higher low water where tides are 
  34.    nearly diurnal. Current floods/ebbs at subordinate stations may also be 
  35.    less accurate. For stations where the current is rotary the current along 
  36.    the principal axis is predicted. The times and speeds of flood and ebb in
  37.    these cases are approximate. 
  38.  
  39.    The TIDES program predicts the height of the tide or strength of the 
  40.    current at any time. The values at reference stations are of the same 
  41.    order of accuracy at any time as for the high/low or flood/ebb values. The 
  42.    predictions for subordinate stations may be less accurate at intermediate 
  43.    times, the more so the larger the differences from the reference station
  44.  
  45.    
  46.    PROGRAM OPERATION 
  47.  
  48.    Just enter TIDES and follow the prompts. When a date is to be input a 
  49.    default date is displayed. It may be modified using the numerical keys and 
  50.    Home, End, left and right arrows and backspace. In general entering "Q" 
  51.    will stop any operation and return you to the menu. 
  52.  
  53.    Initially the start date is today and the end data is a week from today. To 
  54.    run the next week's tides for the default station just enter "A". 
  55.    
  56.    If the start date is earlier than 1582/10/15 the Julian calendar is 
  57.    assumed, otherwise the Gregorian calendar is assumed. 
  58.    
  59.    The main menu gives options for computing and printing highs and lows, for 
  60.    computing and printing hourly heights, for plotting heights at a given 
  61.    interval (0.5 hours generally works well), for computing the height at 
  62.    specified dates and times, for changing the time interval and station, for 
  63.    changing the default station, for creating additional data files, for 
  64.    changing from standard to daylight time or vice-versa (in the U.S. Daylight 
  65.    Saving Time extends from 2 a.m. on the first Sunday in April to 2 a.m. on 
  66.    the last Sunday in October), for changing from metric to English units or 
  67.    vice-versa and for printing the astronomical and constituent factors 
  68.    entering the predictions (used mainly for verifying the program). The 
  69.    equivalent quantities are computed for tidal currents. 
  70.    
  71.    The printed output can be redirected to a file instead of the printer. The 
  72.    output will be an ASCII file which can be edited using any text editor.
  73.  
  74.    When the "CHANGE STATION" or "CHANGE DEFAULT STATION" option is executed a 
  75.    list of stations for which tidal constants have already been stored in the 
  76.    TIDES format is shown, including the file names under which they are kept. 
  77.    The first pages show a selected set of stations for a specific area. The 
  78.    following pages generally give all of the U.S. reference stations except 
  79.    those in Alaska. The next page is shown when M is pressed and the list is 
  80.    restarted from the top when R is pressed. 
  81.  
  82.    When the desired station is on the screen press S to stop paging. You will 
  83.    then be prompted to enter the station file name which is shown in 
  84.    parentheses after the station coordinates.
  85.                                                                             
  86.    The list can be edited using EDLIN or any other text editing program. For 
  87.    example undesired stations can be eliminated and other station titles 
  88.    moved to the desired line.
  89.    
  90.    The station names and locations stored in file STALIST.T&C are displayed 
  91.    by the program as a reminder, but the name of any file of data in the TIDES 
  92.    format can be used whether it is on the screen or not. New stations for 
  93.    which no data file exists can be created using menu option H.
  94.       
  95.    CREATING ADDITIONAL DATA FILES
  96.    
  97.    Option H is used to generate data files for the TIDES program both for 
  98.    stations for which harmonic constants are available and for subordinate 
  99.    stations, for which only differences from a reference station are 
  100.    available. 
  101.    
  102.    First a title and file name for the station are entered. The prompt for 
  103.    the title has places for the latitude and longitude of the station which 
  104.    are optional inputs for better identification and do not affect the 
  105.    computation. For stations for which harmonic constants are available you 
  106.    are then prompted to enter the type of station (tide, current, or 
  107.    hydraulic current) and the amplitude and epoch of each of 37 tidal 
  108.    constituents. The constants are entered in sequence from the NOS form 444 
  109.    of "Standard Harmonic Constants for Prediction", columns B (?.??xH) and D 
  110.    (k'). If there is no data in column  B, use column H (Amplitude). If the 
  111.    amplitude of a constituent is zero entering "0" or just a carriage return 
  112.    will enter 0 for both the amplitude and epoch. The modified epoch D (k') 
  113.    should be entered as a number from 0 to 360; ignore any minus sign in 
  114.    column D. 
  115.  
  116.    Several minor constituents can optionally be inferred from the major 
  117.    constituents if they are not entered directly. This generally gives a 
  118.    slight improvement in accuracy at the cost of a slight increase in running 
  119.    time. In versions prior to 2.11 a bug sometimes produced errors in the 
  120.    phases of inferred constants. 
  121.  
  122.    For subordinate stations the corresponding reference station data must have 
  123.    exist in a data file. The list of stations for which data is already stored 
  124.    is shown and the file name of the reference station entered. The time 
  125.    differences between the reference and subordinate stations at high and low 
  126.    (or maximum flood and ebb) are entered, then the height differences. In 
  127.    some cases the range of the tide at both stations is requested, as is the 
  128.    maximum flood and ebb for current stations. This data can be taken from 
  129.    Table 2 of the NOS tide or current tables. 
  130.  
  131.    When Option H is run the title of the new station is added to the end of 
  132.    the STALIST.T&C file. This file must be edited if it is desired to place 
  133.    the station title in a different line. 
  134.  
  135.    REQUIREMENTS AND CHARACTERISTICS
  136.    
  137.    TIDES should run on any IBM machine or compatible with 128K of free memory 
  138.    and the text output should be OK on any printer. The plot of tide heights 
  139.    on the monitor works on the Color Graphics Adapter (CGA) board and on the 
  140.    printer uses codes for the EPSON (IBM extended ASCII.) Special codes to set 
  141.    up NEC pinwriter printers are also available. TIDES.EXE, the executable 
  142.    version of the prediction program, runs with or without an 80x87 
  143.    coprocessor.                               
  144.    
  145.    TIDES computes the highs and lows for Boston for a month in about 1½ 
  146.    minutes on an IBM-XT with an 8087 coprocessor, and in about 38 minutes 
  147.    without an 8087. (An 8087 coprocessor can be bought for less than $100 and 
  148.    is a good investment if you do much number crunching, such as tidal 
  149.    predictions. For systems with a 80286 or higher chip the program is 
  150.    reasonably fast without a coprocessor.) 
  151.  
  152.    Predictions for Boston and New York for 1986 agreed with the standard 
  153.    tables to the minute and tenth of a foot for most cases with some times off 
  154.    by 2 or 3 minutes and an occasional difference of .1 or .2  foot. Currents 
  155.    in Cape Cod Canal were generally within 0.1 knot. (If the tide level 
  156.    remains nearly constant for an extended period the predicted time of high 
  157.    or low can vary considerably but the height will still be accurate.) 
  158.    
  159.    Predictions should be accurate for any era within a few centuries of the 
  160.    present unless the physical conditions at the station change. Accuracy 
  161.    increases very slightly using short prediction intervals. Intervals much 
  162.    greater than one year may lead to significant error and those greater than 
  163.    480 days are rejected.
  164.   
  165.    The source program TIDES.BAS is written in QuickBASIC. In order to fit a 
  166.    good selection of station constants on the distribution disk, the source 
  167.    program is omitted. It is available to registered users on request. 
  168.    
  169.    DATA SOURCES
  170.  
  171.    A list of places for which I currently have harmonic constants is given at 
  172.    the end of this document.
  173.       
  174.    The harmonic constants for various North American reference stations are 
  175.    published by: 
  176.       National Oceanographic and Atmospheric Administration
  177.       National Ocean Service N/OMA132
  178.       Rockville, Maryland 20852 
  179.    
  180.    I have a complete set of this data for all U.S. reference stations 
  181.    including Alaska, about 76 other U.S. stations and many stations in British 
  182.    Columbia (see BCLIST.TXT for a list of the latter.) I will send a copy of a 
  183.    limited number of station constants and subordinate station corrections to 
  184.    registered users who let me know the area of interest. The stations for 
  185.    which constants are available are listed below. 
  186.    
  187.    The International Hydrographic Organization maintains a data bank of tidal 
  188.    constants for  4208 stations worldwide. If you wish constants for foreign 
  189.    locations send me the latitudes and longitudes (to the nearest minute) and 
  190.    I will eventually send the constants for the closest station in the IHO 
  191.    data set if available. (The IHO data uses the symbols H for amplitude and G 
  192.    for phase in place of k'.) 
  193.    
  194.    The tide tables published by the British Admiralty give data for use in 
  195.    their Simplified Harmonic Method of Tidal Prediction. This data is given 
  196.    for about 4400 tide and 148 current stations world wide. A PC program 
  197.    implementing this method is also distributed. Harmonic constants are given 
  198.    for M2, S2, K1 and O1 as well as data from which M4, M6, S4, S6, MS4, MSf, 
  199.    Sa and SSa can be computed. Predictions of about the same accuracy can be 
  200.    made with TIDES if inferred constants are included in the data file. 
  201.    
  202.    Differences for tides and currents for subordinate U.S. locations are given 
  203.    in the annual tables published by the National Ocean Service. In 1989 the 
  204.    datum to which height of tide is referred was changed from mean low water 
  205.    to mean lower low water for all U.S. stations. Though the difference is 
  206.    generally only a couple of tenths of a foot or less, data should be taken 
  207.    from 1989 or later tables. The constants themselves do not change 
  208.    appreciably over many years so any later table can be used. 
  209.                                                       
  210.    The theory used in the TIDES program is given in: 
  211.  
  212.       Manual of Harmonic Analysis and Prediction of Tides
  213.       Paul Schureman
  214.       Coast and Geodetic Survey Special Publication No.98
  215.       U.S. Gov't. Printing Office, Washington D.C. 1941
  216.    
  217.    This book has been reprinted recently and is available from NOS for $5.00.
  218.  
  219.    A supplement to this document, "Computer Applications to Tides in the 
  220.    National Ocean Survey" is also available from NOS at no cost.
  221.    
  222.    MISCELLANEOUS
  223.                                                                          
  224.    The present version of the program does not give predictions of slack 
  225.    water at current stations and for rotary currents the north and east 
  226.    components of velocity must be predicted separately at hourly intervals 
  227.    and combined vectorially by the user. If there is a demand for these 
  228.    features I may get around to adding them sometime.
  229.  
  230.    Starting in the 1989 tables the datum was changed to mean lower low water 
  231.    for all U. S. ports, which meant a change of a few tenths of a foot in Z0 
  232.    (item 1, line 2 of -.TID data files) for ports on the Atlantic coast. The 
  233.    new values have been used in the data on this disk. 
  234.    
  235.    If you have any suggestions, comments or problems please let me know.
  236.     
  237.  
  238.    HARMONIC CONSTANTS ARE AVAILABLE FOR THE STATIONS LISTED BELOW
  239.    
  240.    REFERENCE STATIONS COVERED BY NATIONAL OCEAN SURVEY
  241.  
  242.    TIDES - EAST COAST
  243.                                        
  244.    Albany, New York                     Punta Palmas, Venezuela
  245.    Amuay, Venezuela                     Philadelphia, Pennsylvania
  246.    Baltimore, Maryland                  Portland, Maine
  247.    Boston, Massachusetts                Reedy Point, Delaware
  248.    Breakwater Harbor, Delaware          St. Marks River Entrance, Florida
  249.    
  250.    Bridgeport, Connecticut              St. Petersburg, Florida
  251.    Caleta Percy, Magellan Strait, Chile***
  252.    Charleston, South Carolina           Sandy Hook, New Jersey
  253.    Cristobal, Panama                    San Juan, Puerto Rico
  254.    Eastport, Maine                      Savannah, Georgia
  255.    
  256.    Galveston, Texas                     Savannah River Entrance, Georgia
  257.    Hampton Roads, Virginia              Suriname Rivier, Surinam 
  258.    Isla Zapara, Venezuela               Tampico Harbor, Mexico 
  259.    Key West, Florida                    Washington, D.C.
  260.    Mayport, Florida                     Willets Point, New York
  261.    
  262.    Maimi Harbor Entrance, Florida       Wilmington, North Carolina
  263.    Mobile, Alabama
  264.    New London, Connecticut
  265.    Newport, Rhode Island
  266.    New York, New York
  267.    
  268.    Pensacola, Florida
  269.    Punta Gorda, Venezuela
  270.    
  271.    TIDAL CURRENTS - EAST COAST
  272.    
  273.    Baltimore Harbor Approach, MD        Mobile Bay Entrance, FL
  274.    Boston Harbor, MA                    Pollock Rip Channel, MA
  275.    Cape Cod Canal, MA                   Portsmouth Harbor Entrance, NH
  276.    Charleston Harbor, SC                St. Johns River Entrance, FL
  277.    Chesapeake & Delaware Canal          Savannah River Entrance, GA
  278.    Chesapeake Bay Entrance              Tampa Bay Entrance, FL
  279.    Delaware Bay Entrance                The Narrows, New York Harbor, NY
  280.    Galveston Bay Entrance, TX           The Race, Long Island Sound
  281.    Hell Gate, East River, NY            Throgs Neck, Long Island Sound
  282.    Key West, FL                         Vieques Passage, Puerto Rico
  283.    Miami Harbor Entrance, FL
  284.  
  285.    TIDES - WEST COAST
  286.    
  287.    Aberdeen, Washington                 Matarani, Peru    
  288.    Anchorage, Alaska ***                
  289.    Astoria, Oregon                      
  290.    Balboa, Panama                       Nikishka, Alaska
  291.    Buenaventura, Columbia               Nushagak Bay, Alaska
  292.    Callao, Peru                         Port Townsend, Washington
  293.    Cordova, Alaska                      
  294.    Dutch Harbor, Alaska                 Puntarenas, Costa Rica    
  295.    Guayaquil, Ecuador                   St. Michael, Alaska 
  296.    Guyamas, Mexico                      Salina Cruz, Mexico    
  297.    Honolulu, Hawaii                     San Diego, California
  298.    Humboldt Bay, California             San Francisco, California
  299.    Juneau, Alaska                       Seattle, Washington
  300.    Ketchikan, Alaska                    Seldovia, Alaska
  301.    Kodiak, Alaska                       Sitka, Alaska
  302.    Kwajelein Atoll, Marshall Is.        Sweeper Cove, Alaska
  303.    La Union, El Salvador                
  304.    Los Angeles, California              Talara, Peru 
  305.    Massacre Bay, Alaska                 Valdez, Alaska
  306.  
  307.    TIDAL CURRENTS - PACIFIC COAST
  308.    
  309.    Admiralty Inlet, WA                  Rosario Strait, WA
  310.    Akutan Pass, Aleutian Islands        San Diego Bay Entrance, CA
  311.    Ch'ang Chiang Entrance, China        San Francisco Bay Entrance, CA
  312.    Deception Pass, WA                   San Juan Channel (S. Entrance), WA
  313.    Grays Harbor Entrance, WA            Sergius Narrows, AK
  314.    
  315.    Huang P'u Chiang, China              Strait of Juan de Fuca Entrance
  316.    Isanotski Strait, AK                 The Narrows, Puget Sound, WA
  317.    Kvichak Bay, AK                      Unimak Pass, Aleutian Islands
  318.    North Inian Pass, AK                 Wrangell Narrows, AK
  319.    
  320.    *** Complete prediction requires more than 37 constituents.
  321.  
  322.     
  323.    OTHER TIDE STATIONS 
  324.    
  325.    Alameda, CA                          Apalachicola, FL
  326.    Apia, Samoa Islands
  327.    Aquia Creek, Potomac River, VA       Aransas Channel, TX
  328.    Arthur Harbor, Palmer Station, Antarctica
  329.    Atlantic City (Steel Pier), NJ       Avon, NC
  330.    
  331.    Bar Harbor, ME                       Bayou Rigaud (Grand Isle), LA
  332.    Bayshore, L.I., NY                   Bay St. Louis, MS
  333.    Bears Bluff, N. Edisto R., SC        Block Island (Old Harbor), RI
  334.    Boca Congrejos, Isla Verde, PR       Buzzards Bay Entr, Cape Cod Canal, MA
  335.    Burntcoat Head, Nova Scotia          Canton Island, Phoenix Is., S. Pac.  
  336.    
  337.    Cape Cod Canal, E. Entrance, MA      Cape Hatteras (Fishing Pier), NC     
  338.    Cape May (ferry terminal), NJ        Cape Steenboom, New Guinea
  339.    Carlos Point, Estero Bay, FL         Charleston, OR
  340.    Chesapeake Beach, MD                 Coconut Point, FL
  341.    Colonial Beach, VA                   Constantine Harbor, AK
  342.    
  343.    Crescent City, CA                    Daytona Beach, Fl
  344.    Daytona Beach Shores (Sunglow Pier), FL
  345.    Elkhorn Slough, CA                   Esbjerg, Denmark
  346.    Friday Harbor, San Juan Island, WA
  347.    Galveston, Pleasure Pier, TX         Garibaldi, OR
  348.    Guam (Apra Harbor), Marianas         Hirtshals, Denmark
  349.    Indian River Inlet, DE               
  350.    
  351.    Lewisetta, Potomac River, VA         Turkey Point, FL                     
  352.    La Jolla, CA                         Eureka, CA                           
  353.    Point of Pines, SC                   Port San Luis, CA.
  354.    Neah Bay, WA                         Cross Island, AK
  355.    Nantucket, MA                        Malakal Harbor, Palau Is. Caroline Is. 
  356.    
  357.    Matanzas Pass, Estero Island, FL     McMurdo Sound, Antarctica            
  358.    Mokuoloe Island, HI                  Montauk, Long Island, NY             
  359.    Monterey Harbor, CA                  Morehead City, NC                    
  360.    Moss Landing, CA                     Myrtle Beach (Springmaid Pier), SC
  361.    Naples, FL                           New Bedford, MA
  362.    
  363.    Newport Bay, CA                      Nikiska, Cook Inlet, AK              
  364.    Old Saybrook Point, CT               Padre Island (South End), TX         
  365.    Ponape Harbor, Caroline Islands      Port Aransas, TX                     
  366.    President Channel, Orcas Is., WA     Providence, RI                       
  367.    Puerto Soberania, Palmer Peninsula   
  368.    
  369.    Punta Tunas, PR                      Reykjavik, Iceland
  370.    Rincon Island, CA                    Rockland, ME
  371.    Sabine Pass, TX                      Saint John, New Brunswick
  372.    Seavey Island, ME                    Shell Point, FL                      
  373.    Southbeach, OR                       Stamford, CT                         
  374.    
  375.    Tarawa, Gilbert Islands              Toke Point, WA
  376.    Virginia Beach, VA                   Wachapreague, VA
  377.    Wallops Island, VA                   Yakutat, AK
  378.  
  379.    INTERNATIONAL HYDROGRAPHIC ORGANISATION DATA
  380.  
  381.    Banyuls, France                      Socoa, France
  382.    Toulon, France                       Marseille, France
  383.    Saint Servan, France                 Cherbourg, France
  384.    Nice, France                         Venezia, Italy
  385.    Grado, Italy                         Esbjerg, Denmark
  386.    Aarhus, Denmark                      Hirtshals, Denmark
  387.    
  388.    Saint John, New Brunswick, Canada    Burntcoat Head, Canada
  389.    Grand Turk, UK                       
  390.  
  391.    Cabo San Lucas, B.C.S., Mexico       La Paz, B.C.S., Mexico
  392.    Magdalena Bay, Mexico                San Carlos, B.C.S., Mexico
  393.    Topolobampo, Sin., Mexico            San Juanico Bay, Mexico
  394.    Yavaros, Son., Mexico                Ballenas Bay, Mexico
  395.    Guaymas, Som., Mexico                Isla Guadalupe, B.C., Mexico
  396.    Bahia de los Angeles, B.C., Mexico   Puerto Penasco, Son., Mexico
  397.    Ensenada, B.C., Mexico               Salina Cruz, Oax., Mexico            
  398.    
  399.    Matavia, Tahiti, France              Motuoini, Tahiti, France
  400.    Nuku'alofa, Tonga                    Urangan Jetty, Australia
  401.    Brisbane Bar, Australia              Caloundra Heads, Australia
  402.    Brisbane (W. Inner Bar), Australia   Snapper Rocks(Danger Point), Australia
  403.    Ballina, Australia                   Iluka, Australia
  404.    Victoria Dock, Singapore             Horsburgh Lighthouse, Singapore
  405.    Tg. Segenting, Malaysia              Colombo, Sri Lanka
  406.    Hong Kong, UK                        Kao-Hsiung, China
  407.    Fujairah, Oman (U.A.E.)              Naha Ko, Japan
  408.    Kobe, Japan                          Nagoya, Japan
  409.    Sinko, Yokohama, Japan               
  410.  
  411.    CANADIAN DATA
  412.  
  413.    Constants for all reference tide stations in the NOS tables for the East 
  414.    and West coasts are available as well as many stations in British Columbia. 
  415.    Tidal current constants for Grand Manan Channel (Bay of Fundy Entrance) are 
  416.    also on hand.
  417.  
  418.