辽河三角洲地区海平面上升趋势及其影响评估

根据潮位资料分析,辽河三角洲平原和辽东湾东岸近四五十年来相对海平面处于上升趋势,从70年代以来平均每年上升量为5mm左右.考虑到辽河三角洲平原地面下沉以及全球性海平面将加速上升,预计下个世纪内,辽河三角洲平原相对海平面上升的速率将达到8-10mm/a,到2050年相对海平面上升量将达到40～55cm.利用遥感和地理信息系统,对不同的海平面上升量将造成的土地淹没损失进行了预测.如不加防护,相对海平面上升0.5m时,将淹没近4000km2,包括整个营口市区和半个盘锦市区;上升1.0m时,将淹没5000km2.对海平面上升将造成海岸侵蚀、风暴潮和洪涝等灾害加剧等影响也进行了分析.     

渤海湾西岸海风时空演变特征观测分析

应用2008年全年天津地区14个气象站的逐小时资料和6 h一次的地面常规资料,对渤海湾西岸(天津)海风时空演变特征进行了统计分析,结果表明:2008年全年渤海湾西岸的海风盛行于春夏季的14—17时,海风发生频率的最大值出现在夏季,近海站的海风风速主要集中在2—4 m/s,且春季的海风强度最大,秋季最弱,风向主要以东和南-东南方向为主;海岸带附近建立的海风一半以上都可向内陆传播至30 km远,最大可向内陆传播70 km以远,海风强度的空间分布则呈现出近海站高于远海站,近郊站大于城市站的特点。     

浙江海面变化的灰色模型分析与预测

应用灰色模型理论，分析了各影响海面变化因素的影响力度，指出影响浙江海面趋势性变化的主要因素是气温；建立了海面变化的灰色气温模型，其计算值与实测值吻合良好，可根据气温变化趋势预测未来海面变化趋势。若未来百年全球气温再上升１．５－５．５℃，浙江海面将对应上升２４－７８ｃｍ。灰色模型模拟还显示，未来平均高潮位于上升速率明显大于平均低潮位上升速率，潮差将逐渐增大，在相同平均海面升幅的情况下，未来海面上升对     

海上中距离跨海高程传递方法比较

远离岸线的中距离(30~50 km)海域缺少测绘基础资料,高程传递尚未形成相应的作业体系。为满足海上工程建设的精度要求,采用同步验潮平均海面传递法、GNSS/水准传递法以及DTU18全球平均海面模型传递法,在山东省半封闭海域与开阔海域进行了中距离海上高程传递实验。实验结果表明,15天同步验潮平均海面传递法与GNSS/水准法的精度相当(厘米级),与DTU18全球平均海面模型传递法进行直接传递的差异在15 cm内,可为不同测绘基础条件下海上风电高程基准传递提供作业参考。     

天津市滨海新区风暴潮灾害风险评估

根据经地面沉降订正后的1959～2005年海河闸站年极值最高潮位数据,运用Gumbel型和P～型计算方法求得不同频率年极值高潮位;根据历史上典型风暴潮淹没情景,在现有防潮堤的情况下,运用圣维南和薄壁堰自由出流等公式推求不同频率风暴潮进潮量;利用开发的无源和有源淹没程序计算不同频率风暴潮淹没范围。结果如下:天津市滨海新区出现频率为5%、1%和0.5%的年最高潮位分别达4.54m、4.92m和5.08m(大沽零点基面);现状条件下,3种频率风暴潮可能淹没的土地面积分别达km2、km2和118.50km2;淹没损失分别达1.79×108元、3.93×108元和5.06×108元。     

RISK ASSESSMENT ON STORM SURGE OF TIANJIN BINHAI NEW AREA

根据经地面沉降订正后的1959～2005年海河闸站年极值最高潮位数据,运用Gumbel型和P～型计算方法求得不同频率年极值高潮位;根据历史上典型风暴潮淹没情景,在现有防潮堤的情况下,运用圣维南和薄壁堰自由出流等公式推求不同频率风暴潮进潮量;利用开发的无源和有源淹没程序计算不同频率风暴潮淹没范围.结果如下:天津市滨海新区出现频率为5％、1％和0.5％的年最高潮位分别达4.54m、4.92m和5.08m(大沽零点基面);现状条件下,3种频率风暴潮可能淹没的土地面积分别达km2、km2和118.50km2;淹没损失分别达1.79×108元、3.93×108元和5.06×108元.     

未来世界海平面上升问题

根据目前的研究,未来大气CO_2:和其它温室效应气体的继续增加,势必造成全球气候进一步变暖和海平面较大幅度的上升。海平面的上升将给海岸带工业、农业、渔业、航运及城市建设造成严重影响,因而受到了社会各方面的密切关注。目前我国对未来海面变化的预测尚处于准备阶段,因此有必要介绍一下国外有关未来海面上升预测的方法和成果。     

雷州市沿海风暴潮淹没危险性评估*

文章基于近岸海洋数值模式ADCIRC (a parallel advanced circulation model for oceanic, coastal and estuarine waters)和近海波浪数值模式SWAN (simulating waves nearshore), 建立雷州市高分辨率的风暴潮-海浪耦合漫滩数值模型, 并反演了对雷州市影响较为严重的1415号台风“海鸥”的风暴潮过程。经过对比分析得出, 波浪对雷州市沿海海域的风暴潮产生重要影响。然后以8007号台风路径为基础, 构造了7个不同等级共35组台风风暴潮案例, 计算分析出不同等级台风强度下雷州市风暴潮淹没范围及水深。900hPa等级下, 雷州市淹没面积达到463.2km²。文章还构造了60组可能最大风暴潮事件集, 计算得到雷州市可能最大台风风暴潮淹没范围及水深分布。在可能最大台风影响下, 大量海水将漫过海堤, 造成极其严重的淹没灾害, 雷州市总的淹没面积可达602.0km², 其中465.8km²的淹没面积达到了危险性等级 Ⅰ 级, 淹没水深大于3m。雷州市东岸的淹没灾害大于西岸。     

海平面上升背景下中国沿海台风风暴潮脆弱性分析

沿海地区既是我国人口、经济和社会发展的重要区域,又是自然灾害易发和频发区域。基于中国沿海1989—2008年台风风暴潮增水数据、航天飞机雷达地形测绘任务3秒数字高程模型(SRTM3 DEM)数据、2009年县级行政区数据、2005年100m土地利用栅格数据、2003年平方公里人口和国内生产总值(GDP)数据,进行了中国沿海海平面上升背景下的中国东部沿海台风风暴潮脆弱性分析。采用线性回归法得到海平面上升值,采用回归分析法得到风暴潮回归周期和相应潮高,采用高程面积法得到风暴潮土地利用淹没图,采用地统计法得到各高程内被淹县市土地利用面积、被淹人口和GDP。研究结果表明,珠江三角洲地区、长江三角洲和长江以北的江苏北部沿海地区、莱州湾及黄河三角洲和渤海湾与辽东湾地区是我国沿海三大主要台风风暴潮脆弱区,也是今后台风风暴潮重点预防地区;农田、水域与建设用地是沿海地区最易遭受风暴潮增水淹没的3种土地利用类型。     

普陀沿海风暴潮淹没危险性评估

基于ADCIRC模型,建立了1套适用于舟山市普陀区的高分辨率风暴潮漫滩数值模式,对历史上影响该海域最严重的台风——9711号"维尼"进行风暴潮过程模拟,结果与实测吻合良好。以9711号台风路径为基础,构造了对普陀区沿海最有利增水的台风路径,并设定了5个不同强度的天气系统,充分考虑海堤对风暴潮淹没的影响,模拟得到了不同强度等级下普陀沿海风暴潮的最大可能淹没范围。结果表明,将风暴增水叠加到当地的天文高潮位上时,普陀区本岛区域和六横岛地区都存在着风暴潮淹没风险,水位均超过了当地的警戒潮位线,由于其近岸区海堤内的高程普遍较低,一旦出现海水漫堤的情况,将在普陀主城镇区发生大面积的淹没,淹没水深最大达2.5m左右,淹没面积达到26km2。     

山东庙岛群岛黄土的粒度特征及其环境意义

对山东庙岛群岛长岛黄土粒度的精细研究证明,滨海黄土是在第四纪冰期寒冷气候下的产物,末次冰期沉积的长岛剖面由风成沉积与冲-洪积层组成,末次冰期的风成沉积反映了末次冰期气候的不稳定性,其中存在6次气候变冷、渤海湾海面下降和6次气候变暖、渤海湾海面上升的事件,黄土的粒度中包含了丰富的气候变化和渤海湾海面变化的信息。     

海平面上升情景下辽东湾海岸侵蚀及影响评估

基于海洋站潮位观测和中国沿海海平面变化影响调查等数据,分析了辽东湾沿岸海平面变化及海岸侵蚀状况,并定量评估了未来海平面上升情景下,辽东湾两岸典型沙质海岸侵蚀影响和沙滩养护投入。分析预测和评估结果表明:1980-2017年,辽东湾沿海海平面上升速率为3.0 mm/a,其中辽东湾东岸沿海海平面上升速率明显高于西岸。2009-2017年,辽宁营口白沙湾、绥中网户、绥中南山港和绥中团山气象观测场岸段后退和下蚀较为严重,部分岸段滩肩蚀退达2～3 m/a。预计2100年,辽东湾沿海海平面上升幅度在20～48 cm之间,由海平面上升引发的辽东湾海岸侵蚀土地损失为23.1 km2,土地经济损失为1410万元。为减缓海岸侵蚀,旅游沙滩和一般沙滩养护总投入分别为11亿元和46亿元,全岸段养护成本较高,应选取旅游沙滩等重点岸段进行养护。     

渤海湾北岸距今2000年的海面波动

天津以东,宝坻、丰南县城向南直至海边的低洼平原,其沉积相表明全新世中期以来始终是个滨海湿地环境,分布有宽阔平坦的淤泥质海滩。它和滦河三角洲砂质平原共同构成渤海湾北岸的海岸带。全新世以来,海平面逐渐上升,至全新世中期,大约距今6000多年海进曾到达最大范围,淹没海拔4米多的高程。嗣后,稳定海面逐渐退落。到距今2000年左右,早已成陆的滨海平原再次受海水入侵,使多处较大规模的高2.5-3米以上的战国至西汉文化遗存被海积物覆盖,或使3000年前的陆相草炭和粘土层被海岸沙堤(沙丘)超覆沉积。     

渤海湾西岸CH500孔磁性地层年代研究

对渤海湾西岸孔深503.22m的CH500孔进行了详细的磁性地层学研究,基于377个交变退磁样品分离出的特征剩磁,建立了钻孔的磁性地层,并与标准极性年表相对比,确定了极性时和极性亚时,在此基础上探讨了该孔年代地层划分及其区域构造意义。结果表明:本钻孔B/M界限深度119.5m,M/G界限深度为359.1m,钻孔底部位于C2An.2r内,其年龄应小于3.33 Ma。通过与渤海湾西北岸的其他钻孔对比,发现各钻孔的B/M界限深度和M/G界限深度存在较大的不同,反映了不同的级次构造单元地层厚度的差异。这一研究为该钻孔提供了可靠的年代标尺,为渤海湾西岸第四系地层划分和对比提供了新的依据。     

基于Aquarius数据的粗糙海面L波段辐射模型研究

Aquarius是NASA于2011年6月发射的基于主被动遥感技术的盐度观测卫星,其主要载荷是一个工作于L波段的微波辐射计。Aquarius天线三波束扫描刈幅可达390km,在7d内完成对全球海域的盐度观测。海面风浪导致海面粗糙度的变化,进而影响海面微波辐射特性。粗糙海面辐射亮温是盐度信息提取的重要误差源,需要发展相应的海面辐射模型进行修正。本文利用Aquarius观测的海表亮温数据,与扫描微波辐射计WindSat测量数据进行时空匹配,建立了一个描述粗糙海面L波段辐射特性的参数化模型,进而利用该模型进行了海表盐度反演,并将反演结果与Argo实测盐度数据进行了比较。结果表明,本文发天展的参数化模型可以准确描述中低风速条件下的粗糙海面辐射,在12m/s以上高风速条件下对粗糙海面亮温存在高估;采用此模型反演的盐度误差优于0.5,在高风速条件下盐度反演误差可超过1。     

南极冰盖消融对全球大地水准面变化与海面的影响

根据世界气象组织预测,到2030年左右,大气中CO_2的浓度将是上世纪工业发达前的2倍,全球气温将因此上升1.5～4.5℃。这可能对南极冰融产生一些影响,但目前还没有确实资料予以证实。本文基于这样的假定,即在今后50年左右的时间内,若南极冰盖将平均融化10m,冰融成水将使全球相对海平面普遍上升,平均约为30cm。由于地表负荷重新分布,地球的形状将会调整,因此研究该事件对全球大地水准面变化、特别是相对海平面变化的影响具有很重要的意义。关于地表     

近几十年来的全球海面变化

本文分析了全球914个验潮站的月平均海面观测序列.在此基础上以一定的准则对其中有长期观测记录的414个验潮站求出了各验潮站的局部视海面变化速率,并在“均衡基准”下求得了近几十年来全球海面变化的平均速率约为每年缓慢上升1.25～1.45mm.但在地区、海域之间存在明显差异.提出了特别易受海面上升影响的若干地区.     

中国沿海和近海海平面上升预测

本文利用验潮站观测和卫星高度计数据,以及基于筛选的CMIP6的10个模拟性能较好的地球系统模式结果,对中国海平面的长期变化趋势,以及未来上升幅度进行了分析和预测。结果显示：（1）1960-2021年,中国沿海海平面呈加速上升趋势,上升速率为2.5 mm/a,加速度为0.06 mm/a2;1993-2021年上升速率为4.0 mm/a,高于全球同期3.3 mm/a的上升值。（2）1980-2021年,渤、黄海,东海和南海沿海海平面上升速率分别为3.5 mm/a、3.3 mm/a和3.6 mm/a,渤、黄海和南海沿海海平面上升速率较快,东海偏慢;渤、黄海沿海海平面在20世纪60-70年代上升较慢,80年代之后上升加快。（3）在中等情景（SSP2-4.5）和高情景（SSP5-8.5）下,2050年中国近海海平面将上升0.22 m(0.19～0.28 m)和0.24 m(0.21～0.33 m);到2100年,中国近海海平面将上升0.59 m(0.47～0.80 m)和0.83 m(0.64～1.09 m)。（4）2021-2040年,统计预测的海平面上升中值略接近数值模式低、中和高情景预测值...     

考虑溢流条件下的核电厂址风暴潮模拟与研究

基于ADCIRC建立了三门湾风暴潮模型,模型模拟结果与实测数据吻合较好。以可能最大热带气旋参数为基础构建了多种假想台风路径来计算三门核电厂址处的可能最大风暴潮增水。结果表明,NW向登陆且距离核电厂址左侧为R(最大风速半径)时的假想台风使得三门核电厂址处的增水达到最大,风暴潮增水最大值为4.58 m。将可能最大风暴潮增水叠加天文高潮位进行计算,厂址前沿处水位达到了7.75 m,而三门湾顶附近的最高水位已经达到9 m,超出了三门湾沿岸海堤高程。将三门湾沿岸陆地依照高程概化为计算区域进行漫堤计算,当天文高潮位叠加可能最大风暴潮水位时,三门湾沿岸会发生漫堤溢流现象,淹没范围最严重的区域出现在湾顶处,最大淹没面积达到了120 km2。此时厂址前沿最高潮位为7.25 m,与不溢流相比下降了0.50 m。本研究可为三门核电厂址的安全防护提供科学依据。     

渤海湾西部表层沉积物粒度及黏土矿物特征分析

对渤海湾西部海域和西岸入海河流中76个表层沉积物样品进行粒度及黏土矿物分析,研究表明该区有3种沉积物类型,黏土质粉砂分布于整个研究区,约占表层样的90%,是研究区最主要的沉积物类型;研究区黏土矿物以伊利石为主,黏土矿物组合为伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石;渤海湾西部表层沉积物主要来源于海河等渤海湾西岸入海河流中的陆源碎屑物,滦河对研究区基本没有影响,黄河对研究区的影响变得比较小。对于研究渤海湾西岸的沉积特征及沉积物物源、了解陆地河流对于研究区海洋沉积环境的影响有着一定的科学意义。