1993—2006年北太平洋海平面变化特征及影响因素

利用1993—2006年间卫星高度计资料分析北太平洋海平面的变化特征,结合同期上层海洋温度、盐度数据以及风应力资料分析比容海平面和风对海平面变化的影响。结果显示:1993—2006年北太平洋上升海域主要位于洋盆西侧中低纬度海域,高纬度海域及大洋东侧的中低纬度海域海平面呈下降趋势;同期比容海平面线性速率的空间分布与海平面相似。整个北太平洋海平面高度平均线性上升速率为2.9 mm/a,比容海平面平均线性上升速率为1.4 mm/a。比容变化对海平面上升趋势的贡献为47.5%。北太平洋海平面的季节变化占绝对优势,主要为1和0.5 a周期,对海平面距平做EOF,其第一和第三模态为季节模态。海平面季节变化的影响因素中,比容变化与海平面有相同的季节变化周期,比容海平面距平EOF的第一和第三模态为季节模态,分别与海平面的第一和第三模态空间分布相似,时间系数相关性好,比容变化在海平面季节特征中起到最主要作用。另一个因素风场主要通过Ekman抽吸和Rossby波的西传影响海平面的分布,其季节特征对海平面的季节特征有影响。北太平洋海平面也具有28个月的年际变化周期,海平面距平EOF第二和第四模态表现出年际变化特征。比容变化也具有28个月的显著周期,其距平场的第二和第四模态为年际变化模态,其中第二模态与海平面第二模态空间分布相似,时间系数相关性很好,海平面年际变化中比容起到重要影响。     

中国沿岸海平面变化的一种本征分析和随机动态联合模型

本文将经验正交函数法与随机动态方法结合起来,分析了中国沿岸5个站的海平面变化.由于空间本征函数在短时间可认为不变,用随机动态方法分析各主要时间本征函数,最后采用非线性最小二乘法求出各主要时间本征函数的线性增长速率,分别乘上相应的空间本征函数便得到各站的相对海面线性增长速率,对未来的时间本征函数作出预报,从而得到未来的平均海面预报值.各站均衡基准下的海平面线变速率平均为0.24cm/a.     

河北省黄骅沿海海平面变化分析及预测

河北省黄骅沿海海平面时间序列资料短,难以据此对海平面变化做出全面分析评价。本文用回归分析方法,对黄骅现有海平面实测资料与邻近的塘沽沿海相对应的海平面资料进行相关分析,建立回归方程,并用已建立的回归方程及塘沽历史实测海平面时间序列,推算出黄骅历史海平面时间序列,进而分析了黄骅海平面变化特征,预测了未来海平面可能达到的高度。分析结果表明:黄骅沿海海平面1951-2013年呈长期波动上升趋势,变化速率为3.3 mm/a;1980-2013年上升加快,变化年速率为7.0 mm/a;20世纪90年代至2013年上升更进一步加快。可为黄骅沿海城市规划、滨岸工程设计和防灾减灾提供参考。     

河北曹妃甸沿海海平面变化分析

采用回归分析方法,对曹妃甸现有海平面数据与邻近的塘沽沿海相对应的海平面数据进行相关分析,用建立的回归方程及塘沽历史海平面时间序列,推算了曹妃甸历史海平面时间序列,进而分析了曹妃甸海平面变化特征,同时预测了曹妃甸未来海平面可能上升的高度。分析结果表明:曹妃甸沿海海平面1951—2013年呈长期波动上升趋势,变化年速率为3.2mm/a;1980—2013年上升加快,变化年速率为6.6mm/a,高于同期中国沿海海平面的上升速率;20世纪90年代至2013年上升更进一步加快,变化年速率为11.1mm/a。可为曹妃甸沿海城市规划、滨岸工程设计和防灾减灾提供参考。     

东中国海海平面高度的时空变化特征

基于AVISO卫星高度计数据,采用小波分析和EOF分析方法,对1993—2015年东中国海海平面高度的时空变化进行分析,结合海水温度比容效应和ENSO过程探讨了海平面高度变化成因。东中国海海平面高度具有明显的季节变化,冬春季较低,夏秋季较高,且SSH极值滞后海水温度极值月份一个月出现。东中国海海平面高度整体为北低南高,由于海区水深和水文动力过程的影响,不同季节SSH空间分布区域性强。在23年间,海平面高度平均线性上升速率为2.82mm/a,具有1a、2.2a的特征变化周期。EOF分析三个主要模态依次反映了海水温度比容效应的季节变化、水动力过程的季节变化和ENSO事件的年际变化对东中国海海平面高度的影响。     

海平面变化研究发展迅速

在过去的10年,人们测定海平面的能力取得长足进步。目前的技术水平和所预见的技术进程表明,在下一个10年,将能够在更大范围更精确地确定海平面的空间和时间变化。     

福建沿海全新世高温期的气候与海面变化

本文综合分析了福建沿海全新世高温期的孢粉资料和海平面变化资料,建立了气温和海平面变化曲线.结果表明,8ka,B.P.前为气温和海平面上升期,8ka,B.P.以来为高温期和高海平面期,海平面升降与气温升降几乎同步.     

带周期项的海平面变化灰色分析模型及广西海平面变化分析

提出了一种带周期项的海平面变化灰色分析模型.该模型保持了GM(1,1)模型能较好反应海平面变化趋势的优点,不仅能求出海平面变化速率,还能方便求出海平面变化的加速度,同时,该模型能较好的模拟海平面变化中的周期现象,从而克服了GM(1,1)不能预报周期性显著的月平均海面的缺点,并提高了预报精度.模型用于广西沿岸海平面变化分析,结果表明北海、涸洲、白龙尾3站的相对海平面上升速率分别为1.67、2.51、0.89mm/a;石头埠相对海平面呈下降趋势,下降速率为0.5～1.0mm/a;广西沿岸绝对海平面上升速率为2.0mm/a.和线性趋势项与周期项叠加的海平面分析模型相比,两者模拟精度相当.     

太平洋海平面变化特征及影响因素分析

采用经验模态分解法对太平洋沿岸验潮站的月平均海平面资料进行处理,结合T/P高度计资料、Church(2004)重构SSH资料、Ishii(2005)月均海温资料,研究太平洋海平面年际、年代际变化以及资料长度内海平面变化趋势。太平洋沿岸海平面总体呈上升趋势,平均上升速率为1.4 mm/a,趋势项分布有明显的区域性和纬度特征。ENSO对太平洋地区海平面年际变化有显著影响,海平面年际变化与Nino3指数在西(东)太平洋为负(正)相关,海平面年际变化与Nino3指数的相关性在热带太平洋最大,并随着纬度升高相关性减弱,且不同地区年际变化有滞后ENSO时间不等的最大相关。海平面年际变化与PDO指数在西(东)太平洋为负(正)相关,海平面与PDO的相关性分布有区域性和随时间演变特征。年代际变化对目前使用卫星高度计资料分析海平面长期趋势项的预测有直接影响,可能完全掩盖海平面长期变化趋势。     

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。     

Sea level rise along China coast in the last 60 years

Based on long-term tide gauge observations in the last 60 years, the temporal and spatial variation characteristics of sea level change along the coast of China are analyzed. The results indicate that the sea level along the coast of China has been rising at an increasing rate, with an estimated acceleration of 0.07 mm/a2. The rise rates were 2.4 mm/a, 3.4 mm/a and 3.9 mm/a during 1960–2020, 1980–2020 and 1993–2020, respectively. In the last 40 years, the coastal sea level has risen fastest in the South China Sea and slowest in the Yellow Sea. Seasonal sea levels all show an upward trend but rise faster in winter and spring and slower in autumn. Sea level change along the coast of China has significant periodic oscillations of quasi-2 a, 4 a, 7 a, 11 a, quasi-19 a and 30–50 a, among which the 2–3 a, 11 a, and 30–50 a signals are most remarkable, and the amplitude is approximately 1–2 cm. The coastal sea level in the most recent decade reached its highest value in the last 60 years. The decadal sea level from 2010 to 2019 was approximately 133 mm higher than the average of 1960–1969. Empirical orthogonal function analysis indicates that China’s coastal sea level has been changing in a north-south anti-phase pattern, with Pingtan and Fujian as the demarcation areas. This difference was especially obvious during 1980–1983, 1995–1997 and 2011–2013. The coastal sea level was the highest in 2016, and this extreme sea level event was analyzed to be related mainly to the anomalous wind field and ENSO.     

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。     

中国沿海验潮站及其邻近地区陆地垂直运动分析

利用中国沿岸验潮站GNSS和邻近地区陆态网络GNSS基准站观测数据,结合卫星高度计和验潮站海平面观测数据分析了中国沿海验潮站及其邻近地区陆地垂直运动特征。中国沿海海平面观测以及验潮站和陆态网GNSS基准站观测结果显示,中国沿海省区市及沿海验潮站陆地垂直运动总体表现为：辽宁至江苏沿海上升、上海至福建泉州沿海沉降、福建厦门至广西沿海升降交替的格局,局部滨海平原地区如华北平原天津南部、河北平原的沧县则表现出显著的沉降特征。验潮站陆地的抬升与沉降是沿海相对海平面变化的重要组成部分,准确掌握验潮站及其邻近区域的陆地垂直运动特征,可为沿海相对海平面变化分析、海平面变化影响评估以及未来海平面上升预测提供依据。     

Trend analysis of relative sea level rise or fall of the tide gauge stations in the Pacific

ＴｒｅｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｓｅａｌｅｖｅｌｒｉｓｅｏｒｆａｌｌｏｆｔｈｅｔｉｄｅｇａｕｇｅｓｔａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅＰａｃｉｆｉｃ￥ＭａＪｉｒｕｉ；ＴｉａｎＳｕｚｈｅｎ；ＺｈｅｎｇＷｅｎｚｈｅｎａｎｄＣｈａｉＸｉｎｍｉｎＩｎｓｉｔ...     

海平面上升对中国沿海地区影响初析

近五十年来中国沿岸海平面变化总的呈上升趋势，年变率平均为１．４ｍｍ／ａ，中国沿岸地形复杂，未来海平面上升可能影响的主要脆弱区为黄河、长江和珠江三大三角洲和滨海平原，其可能受害区域估计达３５０００ｋｍ＾２。影响中国沿岸相对海平面上升的主要因素有：近代地壳垂直运动和地面沉降，台风和风暴潮，海岸侵蚀和海咸水入侵等。     

2016年中国沿海海平面上升显著成因分析及影响

使用中国沿海及西北太平洋区域的水位、海温、气温、气压和风等水文气象资料,详细分析了2016年中国沿海海平面显著升高的成因及影响。分析结果表明:（1）2012-2016年,中国沿海海平面处于准2 a、4 a、准9 a和准19 a周期振荡的高位,几个周期振荡高位叠加,对该时段海平面上升起了一定的作用;（2）2016年,中国沿海气温和海温较1993-2011年的平均值分别高0.7℃与0.5℃,均处于1980年以来高位;气压较1993-2011年的平均值低0.2 hPa;（3）2016年4月、9月、10月和11月,中国沿海海平面均达到1980年以来同期高位,这4个月的风场距平值在东海以南均明显偏大,且以偏南向和向岸风为主,风生流使得海水向岸堆积,沿海长时间以增水为主,对当月局部海平面上升的贡献率达到40%~80%;（4）2016年,中国沿海降水总体偏多,局部区域降水量达到历史同期最高,加上沿海径流量的增加,对沿海局部海平面升高有一定贡献;（5）2016年9-10月,有5个台风相继影响我国南部沿海,持续的风暴潮增水导致台风影响期间的海平面高于当月平均海平面70~360 mm,风暴潮和洪涝灾害给当地造成直接经济损失超过30亿元。     

布容法则及其在中国海岸上的应用

布容（Ｂｒｕｕｎ）法则是预测海平面上升引起海岸侵蚀最早的方法也是最简单的方法。根据中国砂质和淤泥质海岸的情况,布容法则可定性地解释海平面上升与海岸侵蚀的关系,在满足它要求条件的海岸地段和发育时期,用它预测海岸侵蚀或许是可能的。但是,若不严格审查海岸环境和条件,把它作为海平面上升情况预测海岸侵蚀的普遍模式,有待更多的研究加以证明。     

The impact of sea level rise and climate change on inshore wave climate: A case study for East Anglia (UK)

In coastal areas, offshore wave propagation towards the shore is influenced by water depth variations, due to sea bed bathymetry, tides and surges. Considering implications of climate change both on atmospheric forcing and sea level rise, a simple methodology involving numerical modelling is implemented to compute inshore waves from 1960 to 2099. Simulations take into account five scenarios of linear sea level rise and one climatic scenario for storm surges and offshore waves. The methodology is applied to the East Anglia coast (UK). Extreme event analysis is performed to estimate climate change implication on inshore waves and the occurrence of extreme events. It is shown, for this coastal region, that wave statistics are sensitive to the trend in sea level rise, and that the climate change scenario leads to a significant increase of extreme wave heights in the northern part of the domain. For nearshore points, the increase of the mean sea level alters not only extreme wave heights but also the frequency of occurrence of extreme wave conditions.     

浙江沿岸海平面变化的初步研究

本文对浙江沿岸海平面变化研究中的若干问题进行了分析和讨论,结果表明:浙江沿岸海面形状较平坦。海平面变化呈上升趋势,在过去的30～33年间,用长涂、镇海和坎门站长期潮位资料分析,海平面年上升速率为2.3mm/a。预测今后几十年间浙江沿岸海平面处在一个上升时期。