Hiện tượng thủy triều trong biển và đại dương là những chuyển động phức tạp của nước các thủy vực đó do các lực hấp dẫn vũ trụ gây nên. Hiện tượng thủy triều biểu hiện dưới dạng biến đổi tuần hoàn của mực nước biển và dòng chảy. Những lực hấp dẫn vũ trụ gây nên thủy triều gồm lực hấp dẫn giữa Trái Đất với Mặt Trăng và Mặt Trời. Do vị trí tương đối giữa Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời thay đổi liên tục trong thời gian, nên những lực gây ra thủy triều cũng thay đổi, kéo theo sự thay đổi về đặc điểm cũng như cường độ của thủy triều với thời gian mà chúng ta thấy trong đại dương.

Chuyển động triều là hiện tượng chuyển động sóng. Dưới tác động của lực tạo triều biến đổi tuần hoàn, trong biển xuất hiện những dao động với chu kỳ tương ứng với chu kỳ của lực và những dao động này lan truyền trong biển, chịu tác động của những quá trình khác, dao động ở những điểm khác nhau trên biển sẽ khác nhau về cường độ và pha.

Những hạt nước trong sóng triều chuyển động theo những quỹ đạo dạng ellip. Người quan sát ghi nhận được quỹ đạo ấy thông qua hiện tượng biến thiên tuần hoàn của độ cao mực nước thủy triều và các vectơ dòng triều. Dòng triều có thể coi như hình chiếu của quỹ đạo chuyển động lên mặt phẳng ngang, còn dao động mực nước - hình chiếu của quỹ đạo lên mặt phẳng thẳng đứng.

Những điều kiện địa lý của biển như hình dạng đường bờ, kích thước hình học của bờ, phân bố độ sâu, sự tồn tại các đảo và các vịnh trong biển có ảnh hưởng quyết định đến độ lớn và đặc điểm thủy triều trong biển đó và trong các bộ phận của nó. Thực tế quan trắc thấy rằng, trong khi ở một số vùng của đại dương dao động thủy triều có biên độ rất lớn, thì ở một số vùng khác dao động thủy triều diễn ra yếu hoặc gần như không có. Được biết nơi có biên độ dao động mực nước thủy triều lớn nhất trong đại dương, với độ lớn thủy triều 18 m, là vùng vịnh Fundy (Canađa) và nơi thủy triều hoàn toàn không đáng kể là biển Bantích.

Dưới đây là một số thuật ngữ và định nghĩa cơ bản thường gặp khi mô tả và nghiên cứu thủy triều.

Triều dâng là sự dâng lên của mực nước từ mực thấp nhất (nước ròng) lên tới mực cao nhất (nước lớn) trong một chu kỳ triều. Chu kỳ triều là khoảng thời gian giữa hai nước lớn hoặc hai nước ròng liên tiếp nhau. Theo chu kỳ triều người ta phân loại: triều bán nhật nếu như chu kỳ dao động của thủy triều bằng nửa ngày Mặt Trăng (12g25ph), triều toàn nhật - chu kỳ bằng một ngày Mặt Trăng (24g50ph) và triều hỗn hợp với chu kỳ biến đổi trong thời gian nửa tháng Mặt Trăng từ bán nhật sang toàn nhật hay ngược lại. Nếu số ngày với chu kỳ toàn nhật chiếm ưu thế thì thủy triều được gọi là triều toàn nhật không đều, nếu số ngày với chu kỳ bán nhật chiếm ưu thế - triều bán nhật không đều.

Biên độ triều được xác định bằng hiệu giữa độ cao mực nước lớn hoặc mực nước ròng và mực nước trung bình (giá trị trung bình số học của các độ cao mực nước trong một khoảng thời gian: ngày, tháng, năm hoặc nhiều năm). Trong thực tế người ta hay dùng một đại lượng gọi là độ lớn triều - bằng hiệu giữa độ cao nước lớn và nước ròng kế tiếp nhau trong một chu kỳ triều.

Tuần tự ứng với các thời điểm xuất hiện nước lớn và nước ròng người ta có các khái niệm thời gian nước lớn hoặc thời gian nước ròng. Khoảng thời gian từ nước ròng tới nước lớn - thời gian dâng nước và khoảng thời gian từ nước lớn tới nước ròng - thời gian rút nước.

Đối với thủy triều hỗn hợp khi trong một ngày triều có hai lần nước lớn và hai lần nước ròng, thì người ta còn phân biệt nước lớn cao và nước lớn thấp, nước ròng cao và nước ròng thấp. Hình 1.1 là thí dụ biến thiên mực nước thủy triều ở một trạm với thủy triều hỗn hợp (trạm Vũng Tàu ngày 11-12/01/1988).

Khi xem đường cong triều ký trong nhiều ngày liền, có thể thấy những khác nhau về các thời gian dâng nước hoặc rút nước cũng như về độ lớn triều trong các chu kỳ triều, các ngày triều kế tiếp nhau. Những khác nhau này liên quan tới những thay đổi có quy luật của vị trí Mặt Trăng, Mặt Trời và Trái Đất và được gọi là triều sai. Căn cứ vào chu kỳ biến đổi của các triều sai người ta phân chia thành triều sai ngày, triếu sai nửa tháng, triều sai thị sai và các triều sai chu kỳ dài với chu kỳ từ nửa năm trở lên tới nhiều năm.

Triều sai ngày thể hiện ở chỗ độ cao hai nước lớn hay hai nước ròng kế tiếp nhau trong ngày không bằng nhau, thời gian nước dâng và thời gian nước rút trong ngày không bằng nhau. Triều sai ngày liên quan tới góc xích vĩ Mặt Trăng, Mặt Trời và điều kiện địa lý tại điểm quan trắc. Trong nhật triều không đều, triều sai ngày có thể thể hiện mạnh làm mất hẳn nước lớn thấp và nước ròng cao trong những ngày Mặt Trăng có góc xích vĩ lớn và dao động thủy triều trở thành toàn nhật đều trong những ngày đó.

Triều sai nửa tháng có hai dạng: 1) Triều sai liên quan tới tuần trăng đặc trưng cho thủy triều bán nhật. Vào kỳ sóc vọng (trăng non hoặc trăng tròn) triều đạt độ lớn cực đại (triều cường), còn vào kỳ trực thế (thượng huyền hoặc hạ huyền) triều đạt độ lớn nhỏ nhất (triều kém). Do ảnh hưởng của điều kiện địa lý, triều cường không trùng hẳn với kỳ sóc vọng, mà thường xảy ra muộn hơn một số ngày, khoảng trễ này gọi là tuổi bán nhật triều. 2) Triều sai liên quan tới biến đổi góc xích vĩ Mặt Trăng trong một tháng Mặt Trăng đặc trưng cho nhật triều. Khi góc xích vĩ lớn nhất, Mặt Trăng ở vị trí chí tuyến bắc hoặc chí tuyến nam) thì triều đạt độ lớn cực đại - triều chí tuyến, những ngày góc xích vĩ bằng không, Mặt Trăng ở xích đạo, thì triều cực tiểu - triều xích đạo hay triều nhật phân. Cũng do điều kiện địa lý cụ thể của điểm quan trắc, triều chí tuyến thường xảy ra muộn hơn so với thời gian góc xích vĩ Mặt Trăng cực đại một khoảng thời gian gọi là tuổi nhật triều.

Triều sai thị sai liên quan tới sự thay đổi khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng. Chu kỳ của dạng triều sai này bằng một tháng Mặt Trăng. Những triều sai chu kỳ dài có nguyên nhân ở sự biến đổi góc xích vĩ Mặt Trời (chu kỳ nửa năm), sự biến đổi khoảng cách Trái Đất - Mặt Trời (chu kỳ năm) và sự biến thiên nhiều năm của góc xích vĩ Mặt Trăng (trong chu kỳ 18,61 năm góc xích vĩ Mặt Trăng biến thiên trong khoảng 23o27'3±5o8'723o27'3±5o8'7 size 12{"23" rSup { size 8{o} } "27"'3 +- 5 rSup { size 8{o} } 8'7} {}).

Thủy triều quan sát thấy ở những vùng đại dương rất khác nhau về độ lớn và đặc điểm. Những đặc trưng này của thủy triều chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện địa lý điểm quan trắc biểu hiện định lượng bằng những đại lượng gọi là hằng số điều hòa thủy triều của các phân triều chính (xem chương 3).

Trong thực hành người ta căn cứ vào giá trị của tỷ số

H K 1 + H O 1 H M 2 H K 1 + H O 1 H M 2 size 12{ { {H rSub { size 8{K rSub { size 6{1} } } } +H rSub {O rSub { size 6{1} } } } over { size 12{H rSub {M rSub { size 6{2} } } } } } } {}

trong đó H−H− size 12{H - {}} {} hằng số điều hòa biên độ của các phân triều chính: nhật triều Mặt Trăng - Mặt Trời K1K1 size 12{K rSub { size 8{1} } } {}; nhật triều Mặt Trăng elliptic O1O1 size 12{O rSub { size 8{1} } } {} và bán nhật triều chính Mặt Trăng M2M2 size 12{M rSub { size 8{2} } } {}, để phân loại thủy triều. Trên đại dương có thể có bốn loại thủy triều cơ bản ứng với những giá trị của tỷ số trên như sau [4]:

Thí dụ, những đường cong triều ký của một số loại giao động triều cơ bản trên đây ở biển Đông, dọc bờ Việt Nam được thể hiện trên hình 1.2. Trên hình này, trục ngang biểu thị những ngày trong một tháng, trục thẳng đứng là độ cao mực nước thủy triều (cm) trên số không của trạm.

Thấy rằng ở vùng Hòn Dấu, hầu hết các ngày của tháng mỗi ngày có một lần nước lớn, một lần nước ròng. Trong khi đó ở Vũng Tàu, mỗi ngày có hai lần nước lớn và hai lần nước ròng, độ cao của các nước lớn và các nước ròng trong ngày không như nhau. Biên độ và độ lớn của thủy triều ở hai trạm này tương đối lớn, khoảng 3,6-3,8 m. Tại trạm Cửa Gianh, ta thấy thủy triều có tính bán nhật, mỗi ngày thường có hai nước lớn và hai nước ròng, nhưng độ lớn của giao động thủy triều khác với hai trạm trên là rất nhỏ, khoảng xấp xỉ một mét. Qua thí dụ này, chúng ta thấy rõ về hiện tượng phân hóa của thủy triều cả về tính chất lẫn độ lớn trong không gian của biển.