考虑海平面上升影响的极值水位计算

本研究基于非平稳序列极值理论,定量分析极端水位事件年超越概率受海平面上升的影响;以工程设计使用年限内极端水位发生概率作为控制条件,构建考虑海平面上升的极值水位计算方法;结合平均海平面的长期变化过程,推算海平面上升下的极值水位。基于全球10个验潮站历史水位观测资料,验证历史平均海平面长期变化与高、低水位耿贝尔分布位置参数变化的一致性以及构建方法的合理性。结合政府间气候变化专门委员会对海平面上升的预测,推算和对比分析不同海平面上升情景下的极值水位,并评估相应极值水位在当前极值分布中的重现期。     

海平面上升、强台风和风暴潮对厦门海域极值水位的影响及危险性预估

气候变化背景下海平面上升、强台风和风暴潮对我国东南沿海地区的洪涝灾害影响日益严重,为应对气候变化的影响,本文以位于我国东南沿海的厦门地区为例,应用多种海洋大气观测资料和数理统计及模拟方法,分析了历史上9914号和1614号两次台风对厦门海域极端海面高度(极值水位)的影响,预估了未来海平面上升情景下厦门海域极值水位的变化...     

海平面上升对中国沿海地区极值水位重现期的影响

基于中国沿海10个验潮站资料,利用皮尔森Ⅲ型(P-Ⅲ)模型探讨了典型浓度路径(Representative Concentration Pathway,RCP)情景下21世纪海平面上升对中国沿海地区极值水位重现期的影响。结果表明:海平面上升将显著缩短极值水位的重现期。在RCP8.5情景下极值水位的重现期缩短最为显著。预估到2050年,在RCP8.5情景下,所研究的中国沿海地区潮位站的百年一遇极值水位将变为9~43 a一遇。到2100年,在RCP8.5情景下,百年一遇极值水位变为1~18 a一遇。当前极值水位的低概率事件将在2100年变得普遍,在RCP8.5情景下,到2100年千年一遇的几乎每两百年发生一次。由于极值水位的重现期会随着气候变化而缩短,未来沿海地区将会面临更严峻的风险与挑战。     

不同气候情景下中国滨海城市海岸极值水位重现期预估

气候变化背景下,海平面上升叠加台风—风暴潮、天文大潮等产生的海岸极值水位事件趋多增强,对我国滨海城市社会经济可持发展构成了严重威胁。为认识未来我国滨海城市海岸极值水位危害性（强度和频率）的变化,本文首先采用第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）数据,分析了不同气候情景下（RCP2.6, 4.5, 8.5,简称为RCPs）下,未来不同年代（2030年、2050年和2100年）我国滨海城市沿岸海平面变化幅度;其次,基于沿海验潮站的历史观测资料和文献数据,分析了未来热带气旋强度变化对海岸极值水位的影响;最后,利用皮尔逊Ⅲ型（P-Ⅲ）水文概率曲线方法,预估了不同气候（RCPs）情景下未来不同年代（2030年、2050年和2100年）我国9个滨海城市海岸极值水位重现期的变化。结果表明：（1）在不同气候情景下,我国滨海城市沿海平均海平面均呈现上升趋势,其中,到21世纪末,长三角地区沿海海平面上升幅度最大,上升速度比全国平均高出约30%;（2）热带气旋的强度与台风—风暴潮的增水幅度存在正相关关系。预计到21世纪末,热带气旋的整体强度很可能将增强,热带气旋引发的台风—风暴潮的增水幅度较当前很可能有明显提高。（3）未来我国滨海城市沿海极值水位将有显著增高的趋势,当前极值水位的重现期将明显缩短。到21世纪末,我国滨海城市当前百年一遇的极值水位,重现期几乎都将缩短至20年一遇以下,其中,大连、青岛、上海和厦门等城市海岸极值水位重现期很可能缩短为（或低于）1年一遇。本文虽在一定程度上反映了不同气候情景下海岸洪水危害性的变化,但对于未来热带气旋的变化及其影响的研究尚有待进一步深入。     

海平面长期变化对推算多年一遇极值水位的影响

利用乳山口24a的年极值高、低水位和年平均海平面,分析讨论了平均海平面长期变化对推算多年一遇极值水位的影响.同时讨论了消除平均海平面中长期变化的途径.比较了消除平均海平面长期变化和保留这种变化情况下推算出的两种多年一遇极值水位,可以发现,对多年一遇高水位来说,保留平均海平面长期变化所得结果高于消除了的,而对多年一遇低水位而言,情况正好相反.     

平均海平面上升对东中国海台风风暴潮影响的数值模拟

本文采用ECOMSED模式模拟了影响东中国海的3次台风过程,经与实测资料对比验证了模型的可靠性。在此基础上设计了敏感性试验以考察海平面上升对风暴潮造成的影响。结果表明,海平面上升对风暴潮的影响在空间分布上不是一致的,且因具体台风过程而异。整体而言,海平面上升对风暴潮造成的影响有限。海平面上升0．5m,大部分站位风暴增水极值基本不变,即使海平面上升5m大部分站位的风暴增水极值相对改变量都小于10％。     

海平面上升导致渤、黄、东海潮波变化的数值研究Ⅱ——海平面上升后渤、黄、东海潮波的数值模拟

采用球面潮波运动基本方程,利用开边界强迫水位条件和考虑天体引潮力,对海平面上升后渤、黄、东海的潮波运动进行了数值模拟。根据权威性的IPCC报告和论文,选取了模拟过程所需的海平面上升量。模拟包括19个理论系数最大的分潮波。根据模拟结果绘制了分潮同潮图,并与现有分潮的同潮图进行了比较和分析。可以看出:海平面上升后的分潮同位相线相对于现有的分潮同位相线沿逆时针方向发生偏转,海平面上升后的分潮无潮点的位置相对于现有分潮无潮点的位置发生偏移,海平面上升后的分潮振幅与现有分潮振幅之差有一定的分布模式。从利用模拟结果推算的主要潮位极值可以看出:海平面上升1 m后,有些地方的天文最高潮位升高量可达12~16 cm,海图深度基准面降低量可达10~12 cm。     

中国沿海海洋气候关键指标变化（英文）

基于中国沿海海洋站监测数据,详细探讨了能够表征气候变化的中国沿海海洋气候关键指标-海表温度、海平面和海冰。监测结果表明:(1)中国沿海海表温度持续升高。1980-2019年,中国沿海海表温度上升速率为0.25°C/10年,2011年之后升温趋势尤为显著,2015-2019年连续五年处于高位。2019年,中国沿海平均海表温度较常年(本文取1981-2010年为气候基准期)偏高1.1°C,为1980年以来最暖年份。此外,本文基于四个长期海洋站探讨了1960-2019年极端海表温度变化特征。(2)中国沿海海平面加速上升,且区域差异明显。中国沿海海平面上升速率为2.4毫米/年(1960-2019年)、 3.4毫米/年(1980-2019年)和3.9毫米/年(1993-2018年),其中渤莱湾、长江口、珠江口和海南沿海海平面上升较快。中国沿海极值水位总体呈明显上升趋势,且区域特征明显。1980-2019年,中国沿海年极值高水位上升速率为4.4毫米/年,其中山东烟台沿海上升速率最大,为9.9毫米/年。(3)渤海海冰冰期和冰量均呈明显下降趋势。1963-2018年,渤海沿海年度海冰冰期和冰量下降速率分别为0.7～1.3天/年和4.5～5.9成/年,其中冰量下降速率北部大于南部。2019年渤海冰情较常年偏轻。     

南沙永暑海区潮汐特征分析

文中对永暑礁海域1988—2011年逐时潮位、风速、气压等观测资料进行统计分析,讨论该海区的潮汐特征。结果表明,南沙海区全日分潮大于半日潮,属不规则日潮,9月平均海平面最高,1月最低,该海区年平均海平面具有上升趋势,上升率为0.16 cm/a,月平均海平面与气压具有显著相关性,月平均潮差与风速具有显著相关性,平均海平面具有1 a的季节变化周期。采用M-K检验法分析该海域年平均海平面的突变特征,突变点为2001年和2008年。功率谱方法得出月平均海平面变化的显著周期为1 a,表明海平面的季节变化是该海域潮汐的主要特征。此外,利用潮位频率分布得到海区设计高水位为75 cm,设计低水位为-85 cm,同时第一型极值分布曲线较好地拟合了南沙海区年最高水位的分布,50 a一遇高水位为120 cm,低水位为-152 cm,给海洋工程设计提供了可参考的设计参数。     

上海沿海潮汐特征响应海平面上升关系研究

通过上海邻近海域代表潮位站的历史资料统计分析,研究上海沿海潮汐特征与海平面上升的响应关系。海平面上升抬升水位,改变潮汐特征,在工程设计时必须考虑海平面逐年升高的问题。     

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...     

QUATERNARY SEA LEVEL CHANGES IN CHINA

Many transgressions on the plains along the Eastern China Sea had occurred in the Quaternary. They are named Beijing, Bohai, Haixing, Huanghua, Qingxian, Baiyangdian, Haizhou Bay. Cangxi, Xianxian and Candong transgressions. Their beds of marine facies have been buried in the Hebei Province, or on the shelf of China. The greatest transgressions occurred in the Early Pleistocene, while the smallest in the Middle Pleistocene, and the transgressions in the Late Pleistocene and Holocene were larger than that in the Middle Pleistocene. In accordance with the 14C dating and the paleomagnetic stratigraphy, they may be compared with the transgressions in the Late pleistocene with the δ18O stages of the core V28-232 at Equatorial Pacific.     

海平面上升对黄浦江潮位和潮量影响的数值计算

采用1984年8月28日19时—29日24时黄浦江米市;渡至吴淞口水位和流量资料,根据描述河道中水流非恒定流动的Saini-Venant方程组,建立了模拟黄浦江潮位和潮量特征变化的数值模式。考虑未来海平面上升,预测了黄浦江潮位和潮量的变化及对周围环境的影响。计算结果表明,随着海平面的上升,黄浦江潮位相应增加,高潮位的上升值大于海平面上升值;低潮位的上升值小于海平面上升值,潮差增大。在同一海平面上升值下,潮差增量由下游向上游渐渐增大,随着海平面的上升,涨潮量和落潮量都相应增加。     

从古海平面遗迹看晚更新世中国海的高海面高度

从渤海到南海分布的几十至上百米宽的海蚀平台、与全新世类高的晚更新世海积地面和同期滨海相粘性土的顶面高程，是确定晚更新世、尤其是距今4万至2万年中国海的高海面接近现在海面的3项古海面遗迹证据。选择证据以大陆海岸、岩岸和沙坝湖海岸为主。三角洲平原的晚更新世中期海相粘性土的顶面高程偏低，是由于沉积物压实、冰期低海山时被流水蚀低和构造下沉3个因素造成的，可通过复原获得改正。     

利用地下水水位资料推求水文地质参数

依据模糊集合理论,提出了反求水文地质参数的一种新方法,即用模糊模式识别评价计算水位与观测水位的拟合程度,依模糊ISODATA聚类法的原理建立目标函数,以相应的聚类中心作为要求的水文地质参数。     

1993—2001年全球海面高度变化特征

应用TOPEX／POSEIDON（T／P）卫星高度计测高资料，对全球海洋的海面变化特征进行了分析，结果表明，1993年1月－2001年6月期间，全球海平面呈现上升的态势；全球平均海平面高度的平均上升速率约为1．2mm/a；海温的变化是引起海平面变化的重要原因，便其对海平面抬升的贡献不到50％。海平面的变化具有很强的地域特征。海平面变化的空间分布特征受风应力异常特别是纬向风应力异常的空间分布影响较大。     

中国近海海平面变化研究进展

通过对近10年来中国近海海平面变化研究成果的分析得出:(1)中国海域海平面变化时空差异明显,沿海海平面高值出现在8—9月,最低值出现在2—3月,季节最大差值可达20.75 cm;黄海和东海海区东南高、西北低;南海夏季西低东高,冬季东低西高;从辽宁到广西海平面上升速率差异大,范围在-2.1~10 mm/a之间;相对海平面上升较快区域主要是黄河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲,2050年3个地区海平面预计分别上升980、720、520 mm。(2)地面沉降已经成为中国东部沿海相对海平面上升速率高的重要影响因素,在黄河三角洲和长江三角洲人口密集地区尤为突出。(3)每年8—9月为我国一年中的海平面最高月份,此时也正是热带气旋影响中国东南沿海的高峰时段,在季风、热带气旋等共同作用下,东南沿海高海平面将对东南沿海城市安全构成严重威胁。     

平均海平面若干问题的研究

海面是不静止的,时刻在运动着.在解决实际问题时,一般采用平均海平面.平均海平面是以自记验潮仪(或水尺)进行长期观测而计算得到的,通常是取观测记录每整小时潮高的平均值,称为该观测时期的平均海平面.平均海平面是作为计算陆地高度的起算面,也就是山高的基准面.海图深度基准面也是依赖于平均海平面算出的.由于海面受天文、气象、海洋因素等影响,真实的平均海平面不易求出,但我们可应用多年的平均海平面逼近它.     

珠江三角洲海平面上升的影响范围

研究讨论珠江三角洲2030年海平面上升30cm的影响范围。对54个站7种典型年最高洪潮水位的升幅进行了水文学或水力学计算。结果表明，按5cm和25cm升幅等值线的分布，可分出影响很小区、较大区、最大区。影响范围随多种条件而发生动态变化。影响最明显的是枯水、特大风暴湖、口门延伸的典型年，其最高洪潮水位升幅的代表值，在影响很小区、较大区、最大区分别为＜5cm、24cm、32cm。     

崂山水库水体富营养化水平研究

依据青岛市环境监测中心站对崂山水库2001～2006年的监测数据,利用综合营养状态指数法对该水库水体富营养化状况进行了浅析,结果表明:崂山水库6a营养状态指数平均值为43.8,未达到富营养化水平,且未出现逐年递增趋势.同时对崂山水库水系及污染源状况进行了调查分析,提出了防治水库富营养化趋势的对策.