早在唐代宝应至大历年间(762~779年),浙东处士窦叔蒙创制的潮汐推算图表,载于其著作《海涛志》。该图表采用直角坐标系统,以月亮圆缺为纵轴、日期为横轴,可直观查询每日两次高潮时刻,比13世纪英国伦敦桥涨潮时刻表早四个多世纪。
至和三年(1056年),吕昌明在前人潮汐理论的基础上,结合自己的实际观测,运用古代先进的天文历法知识,编制成《四时潮候图》。
《四时潮候图》共分三部分。春秋相同为一部分,夏一部分,冬一部分。在每一部分中,先有日期,即从初一到三十。然后是每日的具体时层,具体时层又根据初、正、末细分成不同的时刻,如午末、末初、末正、未末等。再次是潮汐涨落大小情况。最后是和潮汐涨落情况相照应的夜晚具体时间。日期、时刻、潮汐大小与夜晚时刻四者相对应,一看便知一天中什么时间,潮汐怎样。
如此精细准确的潮候图,说明我国古代对潮汐周期和月球运动的对应关系有比较正确的认识。对唐人认为潮汐因于“日出日没”的理论,北宋著名科学家沈括作了科学的批判,并指出月球运动才是潮汐涨落的真正原因。李约瑟评价中国古代的潮汐表,认为“中国人显然早于西方”、“在11世纪中,即在文艺复兴时期以前,中国人在潮汐理论方面一直比欧洲人先进得多”。
吕昌明编制的《四时潮候图》,元代宣昭又为此图补写了《潮候图说》,和图一起刻成石碑立于钱塘江畔浙江亭内,以便于航海者利用潮汐时刻进出港口。
