中国近海近50年海平面变化速度及预测

由验潮资料求得的平均海平面变化包括绝对海平面变化和地壳垂直变化两部分。采用沿海符合均衡原理布设的验潮站资料 ,经各站取平均后 ,基本消除了地壳垂直变化对平均海平面变化的影响。得出中国近海 5 0年平均的海平面变化速度为 (1 3± 0 2 5 )mm/a,最近时间段海平面变化速度已上升为 3 5 9mm/a。同时给出了海平面变化速度最佳拟合的预测方法     

环日本岛沿岸海平面长期变化特征与机制的研究

利用环日本岛沿岸38个验潮站连续36 a的实测水位资料,分析了环日本岛沿岸平均海平面的长期变化特征,结果表明平均海平面的异常变化在1984年前后发生较大转折,近20多年来主要呈现持续上升趋势,部分站位在1997年前后也有较明显的下降趋势,表明海平面的长期变化中存在较长周期的波动情况。通过对所有验潮站的日平均海平面序列进行平均,发现与西北太平洋SST异常变化呈正相关,相关系数为0.908;与太平洋年代际变化(PDO)指数呈负相关,相关系数为-0.6;与西北太平洋风旋度场的异常变化呈正相关,相关系数为0.402。结果表明环日本岛沿岸平均海平面的长期变化受到海水热膨胀效应、太平洋年代际变化以及风应力引起的海水堆积和流失等因素的影响。同时,发现从2000年开始西北太平洋的SST开始下降,而平均海平面仍然在持续上升,其上升原因还需作进一步研究与探讨。     

基于RBF 神经网络的EMD 方法在海平面分析中的应用

采用径向基函数神经网络法延拓原始数据序列,有效抑制了EMD分解中出现的端点发散效应,从而实现准确的EMD分解。利用该方法对中国近海验潮站的月平均海平面资料进行处理,分解得到的内在模函数分量代表了海平面各种周期性变化。通过EMD分解得到的总体自适定趋势项为非线性变化,比以往趋势项提取方法更有优势,它反映了在资料长度内海平面的长期升降情况。数据序列越长,该方法所能分解出来的IMF成分越多,可分辨的频率越小。     

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。     

基于观测数据的2003?2014年北冰洋海平面时空特征

本文对比了3个不同机构提供的北冰洋月均高度计数据,发现英国极地观测与建模中心和丹麦科技大学空间中心两套数据比较一致且空间覆盖率高,适用于北冰洋海平面变化研究,而前者在数据分辨率、平滑性和与验潮站的符合程度方面均更优。对高度计和验潮站数据的分析表明,北冰洋海平面的气候态特征表现为加拿大海盆的高值和欧亚海盆的低值之间形成鲜明对比;海平面的变化以季节变化和北极涛动引起的低频变化为主,加拿大海盆的季节和年际振幅均较大,俄罗斯沿岸海平面季节变化显著。2003?2014年,北冰洋平均海平面呈上升趋势,其中加拿大海盆海平面上升最快,而俄罗斯沿岸海平面有微弱下降趋势。加拿大海盆和俄罗斯沿岸由于海冰变化显著,不同高度计产品以及高度计与验潮站数据之间差别较大,使用时需慎重。     

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。     

太平洋海域海平面变化的灰色系统分析

应用灰色系统理论，对太平洋海域４８个长期验潮站的月均海平面分别建立了ＧＭ（１，１）模型。ＧＭ（１，１）模型能较好地反映太平洋海域的海平面变化的趋势，它除了能给出连续的海平面变化速率外，同时能方便地给出海平面变化的加速率。模拟结果表明，在太平洋地壳均衡假设下，太平洋海域的月均海平面以平均速率０．１７ｃｍ／ａ上升。在太平洋海域所取的４８个长期验潮站中，有４０个站在加速上升，全部站的平均加速度为０．０００２９ｃｍ／ａ２。且加速率逐渐增大。当然这些加速率都很小，但作为一种普遍性的趋势，这已足以说明：太平洋海域的海平面在加速上升     

福建沿海年平均海平面年际、年代际变化特征及预测

利用福建沿海4个验潮站实测潮位资料,在分析实测资料变化趋势的基础上,采用谱分析的方法分析年平均海平面的变化趋势,得到了4个站年平均海平面变化模型,并对未来50年福建沿海的海平面上升趋势进行预测。     

近百年世界海面上升及其原因

根据世界各地验潮资料的统计分析,全球平均海平面在过去一百年内上升了l0—15cm,且在最近几十年内呈现加速上升趋势,它是全球增温导致大洋水热膨胀和山地冰川融化及大气中CO_2等温室效应气体浓度增加的结果。 一、近百年来世界海面上升 1940年,Thorarinsson 利用冰川研究资料,提出近几年来海平面以>0.5mm/a的速率上升的观点。然而,对海面变化最直接可靠的记录来自沿海的验潮站。1941年,Gutenburg     

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。     

平均海平面模型的确立方法研究

针对平均海平面的定义,分别介绍了利用验潮站资料和卫星高度计资料确立平均海平面的方法原理,并对2种方法的特性及存在的问题进行了比较阐述,确定了以沿岸长期验潮站为控制条件,对卫星测高数据确定的高分辨率高精度的平均海平面网格模型进行改正,最终构建平均海平面与国家大地坐标系关系的研究方法.     

江苏近岸海域水位变化特征分析

基于江苏沿海连云港、吕四两个测点的验潮站多年的观测资料以及AVISO卫星高度计资料,利用统计分析方法和潮汐调和分析方法研究江苏沿海地区的海洋水位变化特征。结果表明:江苏沿海海平面和潮差均呈上升趋势,海平面上升速度达3.35 mm/a,高于全球和区域海平面的上升速度;对采样间隔为1 h的潮位连续观测数据作调和分析,各验潮站主要半日分潮的振幅呈上升趋势,全日分潮的振幅呈下降趋势,S_a分潮的周期性变化与El Nino现象有关。     

验潮井的褒贬之说

验潮井的褒贬之说１引言常规的浮子式验潮仪采用一种验潮井减小海面波的影响。该验潮仪目前仍是潮汐测量的主要仪器，在某些地区仍继续用它监测平均海平面以研究气候的变化和海平面变化的趋势。尽管如此，长期以来，验潮井一直受着它自身的内部困扰，包括非线性响应在内。...     

陆地垂向运动对沿海相对海平面变化的影响

沿岸陆地垂向运动是沿海相对海平面变化的重要组成部分,可以通过GPS直接观测或者联合验潮站和高度计资料进行推算,前者较为精确但目前欠发达国家和地区沿岸数据缺乏,后者资料相对丰富但准确性有待验证。本研究利用全球191个验潮站数据及同步的高度计资料和GPS监测数据,对两种方法得到的陆地垂向运动速率进行了比较,发现对于陆地垂向运动明显的站位,两种方法计算的趋势相同比例为74%;陆地垂向运动速率的空间分布表现为高纬度沿岸陆地抬升和中低纬度不同程度的陆地沉降,这与冰川均衡调整(GIA)模型结果和近期GRACE重力卫星观测较为符合,说明了基于验潮站和高度计联合推算沿岸陆地垂向运动的方法具有较高可行性。将此方法应用于中国沿岸,基于29个长期验潮站数据计算了中国沿海1993—2016年陆地垂向运动速率,发现存在以长江口为分界北升南降的空间特征;南部沿岸陆地沉降会加剧沿海相对海平面上升,给区域经济发展和人民生活带来风险。     

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.     

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。     

我国海平面年速率的分布和长周期分潮的变化

应用验潮站潮汐资料计算海平面年速率,绘出我国海平面年速率和等值线分布图并进行讨论,分析了我国海平面长周期分潮的变化。     

分潮选取对动态抗差模型分析海平面的影响

选取4组不同的潮汐分潮,包括8分潮和13分潮,基于动态抗差模型对南海北部海域周边北海、海口等8个长期验潮站20年以上的日均水位序列进行分析,求取各验潮站的多年平均海面和海平面变化。结果表明,选取不同的分潮对于应用此模型求解多年平均海面和海平面变化,最大互差分别为6.1mm和0.15mm/a,差值变化在毫米级,即选取20年以上的周期序列应用动态抗差模型分析海平面时,采用8分潮模型即可满足精度要求。     

温州沿岸平均海平面变化特征分析

根据温州沿岸龙湾、瑞安、鳌江3个水文站的潮位长序列(1971～2008年)观测资料,进行统计分析,得出温州沿岸海平面年际及年内变化特征,并且得出了温州浅滩工程灵霓大堤合拢前后,各验潮站海平面的变化特征.分析结果表明:海平面年际变化3站呈现上升趋势,尤以鳌江站上升速率最大,且3站不同时期均有各自变化规律;三站9月份的海平...     

广东省沿海月均海平面变化研究

利用广东省沿海珠江三角洲河口区、粤东和粤西17个验潮站潮(水)位资料,通过经典谱分析、最大熵谱法(MEM)和小波分析分析等方法,对广东省沿海的月均海平面变化进行了研究。结果表明,广东沿海月均海平面呈现显著的季节变化和年际变化规律,海平面呈上升趋势,上升速率为1.2～2.0mm/a。