海平面变化对全球变化的响应

工业革命以来，全球海平面有了较大幅度的升高，这是由于工业革命促进了温室气体的产生。黄东海大陆架也出现了大规模的海侵。相对海平面上升引起海岸侵蚀、盐水入侵、地下水位上升、红树木枯竭、内陆咸化加剧、风暴潮增加等环境问题，成为当今国际科学界研究的热点。     

海洋气候变化的现实

几年前，戈尔的纪录片《难以忽视的真相》让许多人认识到：全球变暖正在步步逼近，而人类的未来实在是不容乐观。现在，保护生物学家说，气候变化对海洋物种的影响可能比对陆地物种的影响更大。英国东安格利亚大学的一个研究小组开发了一种计算机模型，用来计算未来气候变化对全球1000种鱼类和甲壳类生物的影响。     

蜗牛的世纪变化

最近，美国宾夕法尼亚大学的生物学家们完成了一项自1915年就已经开始的研究，揭示了生活在大西洋的一种蜗牛在不到一个世纪的时间里的巨大变化。科学家发现，在过去的近一个世纪里，这种蜗牛的外壳长度平均增加了22．6％，而其他外壳特征并无变化。为什么这种蜗牛会变大？一个原因是，人类过度捕鱼导致蜗牛的天敌——鱼类减少了：另一个原因是，环境温度升高了。     

南海混合层深度的季节变化及年际变化特征

通过分析新的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)资料,得到南海混合层时空场的分布特征,剖析了南海混合层深度的季节及年际变化特征。资料分析表明:南海混合层存在着显著的季节和年际变化,且两者的均方差分布存在一定的差异。在季节变化中,冬季混合层在南海北部及西北陆架区深,在南海南部及吕宋冷涡处浅;夏季混合层在南海西北部浅,东南深。南海这种混合层深度分布特征除了与热通量的季节变化有关外,在相当大的程度上与季风引起的Ekman输送及Ekman抽吸有关。混合层深度距平场EOF(Empirical Othorgnal Function)第一模和第二模时间变化的主信号均为周期的年际变化信号,其中第一模态约为3 a,第二模态则有1.8,2.4和4.3 a的3个显著周期。EOF第一模显示混合层深度在南海东南部年际变化幅度最大,且滞后Nino3指数7个月时相关性最好(相关系数为0.422 3);EOF第二模显示在南海南部和北部混合层深度呈反位相变化。     

相对海面变化与江苏中部辐射沙洲的变化动态

随着海面上升,岸外沙洲可以做出适当调整以适应逐渐变化的动力条件。如果沙洲能够得到足够的泥沙供给,淤积速率可以与相对海面上升速率同步或超过相对海面上升速率,那么沙洲就能够继续存在,相反则会逐渐消失。江苏中部辐射沙洲整体缺少外来泥沙供给,再加上海面上升和不断的围垦活动,辐射沙洲的总面积势必逐渐缩小,但巨大的沙脊群内部的调节作用可以使一部分沙洲在海面上升过程中得以淤高,并在一定时期内继续存在。     

南极海冰异常变化与全球海平面变化

通过分析1973～1994年南极海冰的长期变化趋势和全球海平面代表站的年代际变化规律,发现南极海冰80年代明显比70年代的海冰面积偏小,海平面高度80年代平均值也明显比70年代偏高.联系两者之间的变化并分析其物理机制,指出80年代海冰变化累积距平值比70年代显著减少,标志着全球气候增暖;海水温度和大气温度都明显偏高,从而导致海冰长期累积的大量减少;水温高而引起水体膨胀,并且越是在暖年从南极大陆上的冰盖向海洋中输入的冰山就越多.由于上述多种原因综合作用的结果,造成海平面明显的上升,因此引起80年代海平面平均高度比70年代明显上升,10a平均值偏高22mm,并且分布不均匀,特别是太平洋尤为明显.东北太平洋和东南太平洋各有一大范围的海平面上升区,在白令海峡附近也有一上升区,西北和西南太平洋各有一下降区.我们认为这种状况与南极海冰持续性减少有关,这说明南大洋水温偏高,南大洋环流在南美大陆向北分支的秘鲁寒流水温也相对偏暧,这容易发生El Nino事件.El Nino事件发生时太平洋上盛行的东风减弱西风增强.原太平洋海平面西高东低的状况,因受重力和风动力的作用,使大量的海水从西向东输送,造成80年代太平洋东部上升西部下降的分布状态.     

近百年来的海面变化

近百年来,随着工业的兴起、农业的开发、人口的剧增、大量化石能源的应用,向大气中释放出越来越多的二氧化碳、甲烷、氧化氮和氟氯碳等气体,它们能吸收来自地表的辐射热,增强大气层的“温室效应”(Greenhouse effect),使大气下层的温度逐渐升高。由于气候转暖,平均温度回升,来自冰盖区和冰川区的融水增加了海洋的体积、扩大了海洋的面积,从19世纪     

海平面变化的速率

海平面变化速率可以从地质记录中识别 ,分为长期 ( <1 0 0 0ka)、冰后海侵期 ( 2 0～ 7ka)以及其后的对于现代海平面的调整期 ( >7ka)。另外 ,还有仪测的历史记录。1　 <10 0 0ka长期海平面变化的地质记录提供了一幅海平面自然波动的景象 ,表明海平面的变化是颤动的。深海沉积物的浮游有孔虫氧同位素( 1 8O/ 1 6O)比给出了冰期 /间冰期循环的大量海平面波动的证据 ,Vostok冰心提供了更为详尽的至少 4个循环的记录。这些周期大约为 1 0 0ka的循环已在东南澳大利亚地质记录和相关的氧同位素记录中识别出 ,这里的一系列滨岸沙坝的时代可追溯…     

中国沿海增减水的变化特征及与海平面变化的关系

本文通过对中国沿海25个观测站水位资料的分析,初步探讨了中国沿海1980-2012年增减水的变化特征及与海平面变化的关系。结果表明:（1）中国沿海增减水的季节变化特征明显,相邻站由于受到的气象状况相同,其沿海增减水变化的过程相近,但是变化幅度存在较大差异。从空间分布看,沿海增减水的变化幅度呈现中间大南北小的区域特征,自长江口至广东沿海,增减水的年变化幅度最大,年变幅平均为5.0~7.5 cm;南海周边及北部湾沿海,增减水的年变化幅度次之,年变幅平均为4.0~5.5 cm;自渤海至黄海沿海,增减水的年变化幅度较小,年变幅平均为3.3~3.5 cm。（2）从时间变化看,1980-2012年中国沿海年平均增减水长期基本没有趋势性变化,但明显存在2至5年的周期性变化信号,该信号的震荡幅度为0.1 cm。经过高频滤波后,对沿海月平均增减水序列与Niño3.4指数进行相关性分析,相关系数为-0.5,该相关系数通过了显著性检验,说明中国沿海的增减水变化与ENSO事件呈现负相关关系。（3）中国沿海增减水的长期变化及空间分布特征均与海平面变化不同。1980-2012年,中国沿海海平面的上升速率为2.9 mm/a,而增减水长期基本无趋势性变化;另外,其季节变化与海平面的季节变化从时间和区域上均不存在一致性。（4）但是,短期海平面的变化与增减水有关,并且增减水对短期海平面的贡献根据其具体情况而定,增水幅度大且持续时间长的过程对短期海平面有抬升作用,其贡献率最大可达65%;反之,减水幅度大且持续时间长的过程则对短期海平面有降低的作用。     

热带太平洋海面风的年际变化对海平面变化的影响

海平面变化研究的意义在于掌握其变化规律,预测其未来变化及其可能对人类生存生活环境产生的影响。本文使用随机动态和相关分析方法分析卫星高度计资料,结果发现,除了显著的季节信号外,全球海平面存在显著的2～7a的年际周期,相关分析结果显示,这一年际周期跟ENSO密切相关。在太平洋不同纬度海平面对ENSO事件的响应整体上呈现出高纬衰减的变化特征。ENSO期间海平面变化剧烈,在热带太平洋区域,海平面变化受纬向风应力的调制,具有区域特征,海平面的年际变化与赤道流相关达0.6以上,揭示了风主要是通过Ekman作用影响海平面变化。     

渤海海岸线的时空变化

渤海已成为中国社会经济发展中广受关注的重点区域。通过对比不同时期渤海岸线长度、面积等要素,重点分析了渤海海岸线30年来时空变化特征。研究结果表明,30年间,渤海海岸带岸线以向海扩张为主,海岸线长度总体呈增加趋势,由1986年2 370.82 km到2016年3 437.59 km;人工岸线占比快速增加,其中最多的为围堤岸线;2006—2016年间各岸段终点速率变化最大,天津段和山东段的海岸线一直保持较高的终点变化速率,并以海岸线前进为主要趋势,表明天津、山东的经济活动范围不断向海洋拓展。研究期间,渤海各岸段的岸线利用程度有不同幅度的提高,总体表现为海岸工程建设、围海造地,人类的活动对岸线的影响已经占据主体地位,围海造地是海岸线变迁的主要驱动因素。     

积雪变化导致格陵兰冰盖高度变化

地面冰盖对气候变化的反应可能会对未 来的海平面变化产生重大的影响.近年来格 陵兰南部的卫星调查显示,较大高度的冰盖 总体高度变化甚小,但空间变化很大.当然 仅仅依靠卫星数据难以测定是什么地球物理 过程引起了这种高度变化以及近年的变化速 率是否超过了正常变化速率.我们利用雪粒 密度增大的物理模型和根据高海拔12个冰 心再造的年雪堆积记录,获取了1978～1988 年格陵兰南部冰盖高度的变化. 地中海的干涸及其产生的后果 К.Н. Несис 很久以来就知道,地史最后阶段最具戏 剧性的事件之一就是大约在6Ma前的中新 世末期地中海的被隔离和完全干涸.据西西 里岛墨西拿城附近该时期著名的沉积剖面, 这个事件被称之为墨西拿盐量转变. 马建华摘译自 , 2000, Vol.406,No.24 周立君校     

积雪变化导致格陵兰盖高度变化

地面冰盖对气候变化的反应可能会对未来的海平面变化产生重大的影响。近年来格陵兰南部的卫星调查显示 ,较大高度的冰盖总体高度变化甚小 ,但空间变化很大。当然仅仅依靠卫星数据难以测定是什么地球物理过程引起了这种高度变化以及近年的变化速率是否超过了正常变化速率。我们利用雪粒密度增大的物理模型和根据高海拔１２个冰心再造的年雪堆积记录 ,获取了１９７８～１９８８年格陵兰南部冰盖高度的变化。该堆积导致的高度变化模式与同期卫星测量的冰盖高度变化十分吻合 ,因此１９７８～１９８８年观测的变化可以归因于积雪的变化。对更长的…     

热带西太平洋主要流系的季节变化和年际变化

利用美国国家环境预报中心的太平洋海域 1 980— 1 995年四维同化资料 ,计算了棉兰老海流和与之有密切联系的北赤道流、北赤道逆流流量的年际变化和季节变化特征。由此得出以下结论 :( 1 )棉兰老海流对北赤道逆流的初始流量贡献较大 ,是北赤道逆流的主要水源提供者之一 ,棉兰老海流与黑潮在季节变化中存在反相关系 ;( 2 )棉兰老海流在厄尔尼诺年初期加强 ,在反厄尔尼诺期间减弱 ;( 3)棉兰老海流的季节变化信号强于年际变化信号。     

北太平洋热带水体积的年际变化及其变化机制

利用EN4(the UK Met Office EN4.2.1 analyses)盐度数据发现北太平洋副热带高盐中心——北太平洋热带水(NPTW)的海表面积与体积在2000—2008年、2014—2017年存在下降趋势,2008—2014年期间存在上升趋势,进一步的研究表明,这些变化与太平洋年代际震荡(PDO)的位相转换紧密相关。利用淡水通量数据以及ECCO2(Circulation and Climate of the Ocean, Phase II)流场数据计算分析后表明,淡水通量对NPTW的变化贡献较小,而水平输运对NPTW的表面积以及体积变化贡献较大,这与PDO正(负)位相期间北赤道流(NEC)的向北(南)摆动有关。     

黑潮延伸体海域海平面变化及其与比容变化的关系

使用AVISO高度计海面高度异常、SODA的温、盐和混合层深度资料,研究黑潮延伸体(KE)海域海平面变化及其与海水比容变化的关系.1993-2007年KE上游区海平面上升,而比容海平面则微弱下降;两者均具有年代际和年际变化,在年际尺度上的差异显著.KE下游区海平面年代际变化明显,而比容海平面表现出显著的年际变化特征.海...     

冬季黄海暖流区的空间变化和年际变化特征

利用了多年连续的冬季水文调查数据,以黄海暖水舌作为黄海暖流的示性指标,采用经验函数正交分解及相关分析的方法,探讨了黄海暖流的年际变化特征,结果表明:1)黄海暖流的强弱存在4～7 a的年际变化周期,并与冬季局地季风的经向分量具有较好的相关关系;2)黄海暖流的流轴存在一个3～6 a的变化周期,而且其流轴的摆动明显受冬季季风纬向分量的影响;3)季风增强,黄海暖流增强且流轴西移.     

对马海峡东部水温的季节变化和长期变化

自1913年以来,福冈县水产试验站一直在对马海峡东部的固定断面上进行海洋观测.根据1919年到1979年的观测资料,研究了水温的季节变化和长期变化。平均水温偏差夏季大,特别是在50米处的温跃居。异常高温出现在春季到秋季。反之,异常低温出现在秋季到春季。对马海峡东部的水温长期变化表明从1919年到1943年是6年或8年周期,1948年以后是6年周期。     

南海地区海—气热交换的年变化和年际变化

本文利用ＥＯＦ方法，对南海地区（０°－２０°Ｎ，１０４°－１３６°Ｅ）感热通量和潜热通量的时空变化进行了分析。结果表明：年变化中前三个特征向量具有明显的物理意义，模态一表征了南海地区感热和潜热通量的气候变化特征；模态二反映了南海地区感热和潜热通量变化与南海ＩＴＣＺ变化的联系；模态三反映了南海地区感热和潜热通量西北－东南向的半年周期振荡。在热通量的年际变化中，夏季（６－８月）的第一特征向量含有较强的     

海滩地貌及其变化Ⅱ.海滩地貌的长期变化及海岸建筑物引起的海滩地貌变化

讨论了海滩地貌的长期变化和建筑物对海滩地貌的影响。