中国沿岩现代海平面变化及未来趋势分析

本文用线性回归分析方法，分１９８５年以前和１９９２年以前两个时段，对我国沿岩２５个验潮站近百年来的海平面资料进行了系统分析，计算了两个时段相对海平面变化的年速率和平均海面高度，论述了海平面变化的主要控制因素，并对未来海平面变化趋势进行了预测。计算结果表明，近百年来我国沿岸相对海平面在总体上不但持续上升，而且近年来上升速率普遍加快；根据海平面变化的主要控制因素变化趋向，预计到下世纪中叶前后，全球性海     

中国沿岸现代海平面变化及未来趋势分析

本文用线性回归分析方法，分１９８５年以前和１９９２年以前两个时段，对我国沿岸２５个验潮站近百年来的海平面资料进行了系统分析，计算了两个时段相对海平面变化的年速率和平均海面高度，论述了海平面变化的主要控制因素，并对未来海平面变化趋势进行了预测。计算结果表明，近百年来我国沿岸相对海平面在总体上不但持续上升，而且近年来上升速率普遍加快；根据海平面变化的主要控制因素变化趋向，预计到下世纪中叶前后，全球性海平面大幅度上升的可能性不大，我国沿岸区域性海乎面平均上升幅度不超过１５ｃｍ，不同岸段因地壳升降差异性大而有较大差别。     

中国沿岸现代相对海平面上升加剧

本文用线性回归方法,分两个时段分析了中国沿岸２５个验潮站相对海平面的年变化速度,计算了相应时段的平均海面,结果表明,中国沿岸现代相对海平面上升加剧。另外,本文还对海平面变化原因进行了讨论。     

利用验潮和GPS观测技术监测海平面绝对变化

GPS技术可以确定验潮站水准点的地壳垂直形变,结合验潮数据获得的海平面相对变化,可以确定海平面的绝对变化。采用我国3个沿海验潮站两期GPS观测数据,计算了这些点位的地壳垂直运动速率。提出要监测验潮站的地壳垂直运动,最好采用多年连续GPS观测数据。     

统一均衡基准下中国沿岸的海面变化

在对我国12个验潮站近几十年海平面观测资料的显著周期分析的基础上,采用海平面线性变化叠加若干固定周期变化的模型来拟合月均值观测值,并按最小二乘准则估计了这些验潮站近几十年来趋势性相对变化及误差,并将这些相对变化归算到文献[4]所建立的统一均衡基准下,研究了中国沿岸未来数十年的海面变化趋势.指出中国沿岸海面总趋势是上升的,各岸段速率有所不同,少数岸段海面下降.文中给出的数值对未来海面变化及影响的预测提供了依据.     

秦皇岛沿岸海平面变化与地壳升降

本文研究发现,近43年来秦皇岛沿岸相对海平面变化呈总体下降趋势,其变化速率为-2.1~-2.4mm/a,经地壳升降观测资料修正后,确定海平面变化速率为-1.3~-1.6mm/a,并分岸段讨论了相对侮平面变化的年速率.由此证明,秦皇岛沿海海岸侵蚀并非由海平面变化引起.预计未来10余年内,海平面变化将不会对海岸带经济发展构成威胁.     

东海海平面变化的综合分析

利用1993年1月至2011年12月的卫星高度计数据,研究了东海海平面变化的季节信号、线性趋势和低频信号,并结合风应力资料、Ishii温盐数据和海表面温度数据分析了季节信号和低频信号的驱动机制。东海季节性海平面变化主要由年信号组成,其占海平面变化的大部分;年信号振幅和相位的分布具有明显的区域差异;东海季节性海平面变化主要受海面风和海水热膨胀驱动,而且在不同季节、不同区域,两种驱动机制的作用存在明显差异,主导地位也不断变化;季节信号还受到黑潮的一定影响。1993-2011年间东海海平面线性上升速率为3.28mm/a,各海域海平面上升速率不同。东海海平面变化低频信号与比容海平面变化低频信号具有显著相关性,最大相关系数为0.55;东海比容海平面变化低频信号与SOI低频信号同样具有一定的相关性,最大相关系数为0.3。ENSO通过大气环流和黑潮洋流等对东海海域的比容海平面变化产生影响,比容海平面变化进而对东海年际间海平面变化产生调制作用,因此ENSO可以通过东海年际间比容海平面变化对东海年际间海平面变化产生影响。     

基于再分析数据的黄岩岛及邻近海域气象条件分析

采用美国NCEP-CFSR数据库资料,提取了1979—2010年的海平面大气要素场,在中国南海区域(0°～25°N、105°～125°E)和黄岩岛附近点(15°N、118°E),按日、月、年统计了32 a间海平面气压、海面2 m气温、海面2 m相对湿度、海面10 m风场基本气象要素特征。分析发现:黄岩岛及邻近中国南海区域属于赤道带、热带海洋性季风气候,其气候特征是:(1)海平面气压呈北高南低、冬季高夏季低的分布形势;黄岩岛日平均海平面气压冬季约为1 012 hPa,其他季节约为1 008 hPa,年平均海平面气压变化具有准5 a的周期;(2)全年平均气温较高,分布呈现北低南高,大陆低海面高,冬季低夏季高的特点;黄岩岛海面2 m气温日变化较小,年平均值约为27～28℃,年际变化上具有整体增加的趋势;(3)全年相对湿度较大,基本在60%以上,随季节变化明显,冬季较小,夏季较大;黄岩岛日平均相对湿度为80%,总体也具有略微增大的年际变化趋势;(4)受季风影响明显,冬季盛行东北季风,平均风速约为10～12 m/s,夏季盛行西南季风,平均风速约为4～8 m/s;黄岩岛海面风速的变化具有2.5～5 a的变化周期,年平均风速在5.3 m/s上下波动。     

我国近代海平面变化与沿岸地壳升降的关系

本文从理论及实际资料两个方面入手,初步探讨了海平面与沿岸地壳这两个独立变量之间的相互关系。结果表明,只有对两者变化幅度值进行数学分析,才能确切地了解海岸升降的原因;我国东部沿岸新构造时期地壳的升降活动所反映的海平面升降变化总体上显示为北高南低特征,该特征与沿岸断块构造差异活动(北降南升)密切相关,而根据地壳形变测量、验潮站观测资料所得的海平面则相反(北低南高)。这一矛盾现象似可用长周期趋势变化与短周期瞬时变化的“非等效性”予以解释。文中还认为南海海域近代海面上升与沿岸地壳下降活动关系密切;以地壳年均升降速率为指标划分地壳垂直活动强度类型应是一种可行的方案;华南沿岸既有“相对稳定”岸段,也有“活动”及“强烈活动”岸段。     

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.     

时移效应在海道测量长期平均海面传递中的应用研究

为剖析时移效应对长期平均海面传递的影响,首先从理论上研究了时移效应的数学模型,接着基于中国海区验潮站的实测数据进行了时移效应数值计算及长期平均海面传递试验验证。结论揭示了时移效应的变化规律及其在不同的观测时段长度下对长期平均海面传递精度的影响。     

中国近海海平面变化与ENSO的关系

利用中国沿海台站潮位和中国近海及赤道太平洋的卫星测高、海表温度、风及气压资料,分析了中国近海海平面变化与ENSO的关系。分析结果表明:中国沿海海平面季节变化受ENSO影响明显,在厄尔尼诺事件期间,中国沿海海平面Sa分潮的振幅明显减小,其中年振幅的历史极小值均出现厄尔尼诺年,不同区域历史极小值出现的年份不同;另外,中国沿海Sa分潮的振幅对厄尔尼诺事件的响应与其强弱有关,在强事件中,响应区域和幅度较大,弱事件中,响应区域和幅度偏小。在厄尔尼诺年,中国沿海海平面多低于相邻年份,并且其年际变化存在明显的2~3a、4~7a、准9a、11a和准19a的周期,其中4~7a的周期在冬春季节震荡最显著,其震荡幅度接近2cm。中国近海海平面与赤道东太平洋区域的海表温度年际变化之间存在反相关关系,其相关系数为-0.42;同时与Nio4和Nio3.4指数序列也呈现反相关关系。针对典型的1997/1998年尼诺事件发生前后的风场和气压场分析发现,尼诺发生前的冬半年,冬季风偏强,气压梯度加强,中国沿海海平面偏低;到了厄尔尼诺的盛期,出现较强的南风异常,气压梯度反向,季风转向,过渡到了厄尔尼诺事件的衰减期,为拉尼娜事件做准备,此时海平面偏高。     

东海沿海季节性海平面异常成因

Based on the analysis of sea level, air temperature, sea surface temperature(SST), air pressure and wind data during 1980–2013, the causes of seasonal sea level anomalies in the coastal region of the East China Sea(ECS) are investigated. The research results show:(1) sea level along the coastal region of the ECS takes on strong seasonal variation. The annual range is 30–45 cm, larger in the north than in the south. From north to south, the phase of sea level changes from 140° to 231°, with a difference of nearly 3 months.(2) Monthly mean sea level(MSL)anomalies often occur from August to next February along the coast region of the ECS. The number of sea level anomalies is at most from January to February and from August to October, showing a growing trend in recent years.(3) Anomalous wind field is an important factor to affect the sea level variation in the coastal region of the ECS. Monthly MSL anomaly is closely related to wind field anomaly and air pressure field anomaly. Wind-driven current is essentially consistent with sea surface height. In August 2012, the sea surface heights at the coastal stations driven by wind field have contributed 50%–80% of MSL anomalies.(4) The annual variations for sea level,SST and air temperature along the coastal region of the ECS are mainly caused by solar radiation with a period of12 months. But the correlation coefficients of sea level anomalies with SST anomalies and air temperature anomalies are all less than 0.1.(5) Seasonal sea level variations contain the long-term trends and all kinds of periodic changes. Sea level oscillations vary in different seasons in the coastal region of the ECS. In winter and spring, the oscillation of 4–7 a related to El Ni?o is stronger and its amplitude exceeds 2 cm. In summer and autumn, the oscillations of 2–3 a and quasi 9 a are most significant, and their amplitudes also exceed 2 cm. The height of sea level is lifted up when the different oscillations superposed. On the other hand, the height of sea level is fallen down.     

天津近海潮汐特征分析

对塘沽海洋环境监测站从1950年-2008年,59年的潮汐资料进行调和分析,分析了其分潮调和常数的变化曲线,并利用FFT谱分析方法对其调和常数的变化周期和原因进行了分析;之后应用FFT谱分析方法对去除天文潮后的余水位进行分解,分析了近50多年来年平均余水位的多层次周期分布,进而利用最小二乘法进行线性分析,分析了天津近海...     

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。     

A comparison of the main methods for estimating probabilities of extreme still water levels

Sea-level return periods are estimated at 18 sites around the English Channel using: (i) the annual maxima method; (ii) the r-largest method; (iii) the joint probability method; and (iv) the revised joint probability method. Tests are undertaken to determine how sensitive these four methods are to three factors which may significantly influence the results; (a) the treatment of the long-term trends in extreme sea level; (b) the relative magnitudes of the tidal and non-tidal components of sea level; and (c) the frequency, length and completeness of the available data. Results show that unless sea-level records with lengths of at least 50 years are used, the way in which the long-term trends is handled in the different methods can lead to significant differences in the estimated return levels. The direct methods (i.e. methods i and ii) underestimate the long (> 20 years) period return levels when the astronomical tidal variations of sea level (relative to a mean of zero) are about twice that of the non-tidal variations. The performance of each of the four methods is assessed using prediction errors (the difference between the return periods of the observed maximum level at each site and the corresponding data range). Finally, return periods, estimated using the four methods, are compared with estimates from the spatial revised joint probability method along the UK south coast and are found to be significantly larger at most sites along this coast, due to the comparatively short records originally used to calibrate the model in this area. The revised joint probability method is found to have the lowest prediction errors at most sites analysed and this method is recommended for application wherever possible. However, no method can compensate for poor data.     

RCP4.5情景下预测21世纪南海海平面变化

结合卫星高度计资料和SODA温盐数据,本文利用CCSM(Community Climate System Model version4)气候系统模式在代表性浓度路径RCP4.5情景下对全球海平面变化趋势的预测模拟结果作为强迫场,用POP模式模拟预测21世纪南海海平面长期趋势变化及空间分布。模拟结果显示,在RCP4.5情景下,南海海域在21世纪末10年平均海平面相对于20世纪末10年上升了15~39cm,明显上升海域位于中南半岛东部的南海中部、南部海域和吕宋海峡东西两侧海域,上升值最大可达39cm。如果加上格陵兰和南极等陆地冰川融化的影响,21世纪南海总海平面上升值将可能达到35~75cm。南海比容海平面明显上升区域位于吕宋岛东面的深水海域,广东沿岸流和吕宋冷涡之间海域,以及中南半岛东南部海域。总比容海平面的变化主要来自热比容,盐比容贡献比较小。南海南部和西部比容海平面上升速率较低,如加里曼丹岛西北侧、泰国湾和海南岛西侧有下降趋势。     

Absolute Sea Level Surface Modeling for the Mediterranean from Satellite Altimeter and Tide Gauge Measurements

Changes in the height of the ocean can be described through the relative and absolute sea level changes depending on the geodetic reference the sea level records are related to. Satellite altimetry provides absolute sea level (ASL) measurements related to the global geodetic reference, whereas tide gauges provide relative sea level (RSL) measurements related to the adjacent land. This study aims at computing the ASL surfaces for different time epochs from combined satellite altimeter and tide gauge records. A method of sea level data fusion is proposed to enable modeling of the impact of present and future sea level changes on the coast. Sea surface modeling was investigated for ten different gridding methods commonly used for the interpolation of altimeter data over the open ocean and extrapolation over the coastal zones. The performance of gridding methods was assessed based on the comparison of the gridded altimeter data and corrected tide gauge measurements. Finally, the sea level surfaces related to the GRS80 global reference ellipsoid were computed for the Mediterranean Sea over the altimeter period. In addition, the current sea level trends were estimated from both sea level measurements.