20世纪全球海平面年代际间变率及区域特征

利用PSMSL全球海潮测量资料,分析了100多年以来全球海平面的年代际间变化特征.同时对区域变化特征进行了分析,得出全球海平面自30世纪70年代以来持续上升,全球海平面上升的区域变化特征明显,特别是最近30 a以来区域海平面变率增大.海平面变化的这种趋势和全球地面温度变化趋势相似.对几个有着较长时间记录的潮汐站测量资料进行了分析,从更长的时间尺度上调查了海平面的长期变化趋势.对全球潮汐测量资料的长期变化趋势分析后,得出在过去一个世纪里全球海平面呈现一个整体上升的趋势,在北大西洋和太平洋西部,海平面出现了近40 mm/a的上升量.     

未来海平面变化趋势

根据气候和海平面在整个历史长河中的变化规律 ,结合当前各国科学家对气候变化所做的实验、分析 ,讨论了最近 10 0多年全球气候变暖原因和未来海平面变化趋势。海平面在今后百年尺度里 ,随气候变暖继续上升一段时间之后 ,将会随气候变冷而下降。这种时高时低现象可能会持续数百年 ,变幅不会超过 3米     

未来中国沿海海平面上升趋势估计

根据 IPCC工作组对全球海平面上升的估计、全新世沿海地区地壳垂直形变速率和中国沿海海平面变化规律 ,列出了中国沿海海平面上升速率和 2 0 3 0年及 2 0 5 0年前后中国沿海海平面上升的估计。文中对沿海三角洲地区因为地面下沉引起的海平面上升进行了讨论。这些地区海平面上升将是非常显著的。文中对如何利用月平均海平面信息 ,分析海平面的趋势性和周期性变化进行了讨论。     

未来中国沿海海平面上升趋势估计

根据IPCC工作组对全球海平面上升的估计、全新世沿海地区地壳垂直形变速率和中国沿海海平面变化规律，列出了中国沿海海平面上升速率和2030年及2050年前后中国沿海海平面上升的估计。文中对沿海三角洲地区因为地面下沉引起的海平面上升进行了讨论。这些地区海平面上升将是非常显著的。文中对如何利用月平均海平面信息，分析海平面的趋势性和周期性变化进行了讨论。     

近20年海平面变化成因研究进展及挑战

揭示海平面变化成因有助于深入认识当前的全球气候变化,并做出积极应对。空间大地测量技术及海洋浮标观测极大地促进了对全球及区域海平面变化成因的研究,有效弥补了海洋模式对长期趋势估计不准确的缺点,有助于理解海平面长期趋势及年际变化的驱动因素。本文系统回顾了近20年关于海平面上升成因的研究进展,分析了陆地质量迁移不同成分对海平面上升的贡献。多源观测数据表明,海水质量增加贡献了2/3的海平面上升,其余1/3由海水热膨胀引起。由于气候变暖趋势没有减弱,陆地冰川消融和海水热膨胀均伴随加速度变化。这些研究成果不仅极大地提升了对当前海平面变化的认识,而且有助于约束对未来海平面上升的预测。最后,讨论了海平面变化成因研究中面临的困难与挑战:①在局部尺度上,使用观测数据尚不能完全揭示海平面长期趋势变化成因;②2016年后,全球平均海平面平衡方程的闭合差显著增大。     

高度计观测的全球海平面时空变化特征

利用AVISO数据中心提供的卫星高度计资料,研究了1992年-2008年全球海平面的变化趋势及分布。结果表明,全球海平面以每年2．921mm的速度上升,海平面分布具有季节及区域性差异。     

声音

海平面上升速度超预测美国和丹麦新研究成果显示,世界第一大岛格陵兰岛积冰融化导致的全球海平面上升速度比原先预测要快得多。     

利用测高卫星观测数据计算全球海平面季变化

利用了美国宇航局和法国空间局联合公布的Jason-1第1周期至第129周期卫星测高数据,采用共线平差的方法计算了2002年至2005年全球海平面的季变化。计算结果表明,全球海平面高第一、四季度上升,第二、三季度下降,且第三季度下降明显。     

联合卫星测高和GNSS观测的天津沿海近25年相对海平面变化分析

针对现有验潮公开数据因时间范围及潮位沉降修正等影响,难以真实反映天津沿海相对海平面变化的问题,基于全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）与验潮并置观测,设计了联合卫星测高和GNSS观测的天津沿海相对海平面变化分析方法。分析结果显示,1993—2018年期间,塘沽验潮站点的相对海平面上升速率约为13.45±0.45 mm/a;联合4个虚拟并置观测站,得到天津沿海不同区域的相对海平面上升速率在11.15～19.17 mm/a,平均上升速率15.09±0.45 mm/a。沿海地面沉降是天津相对海平面上升速率偏高的主要因素（贡献率大于70%）,受地面沉降非均匀空间分布的影响,海平面上升速率存在区域差异,塘沽验潮站难以代表整个天津沿海的相对海平面变化。     

联合卫星重力、卫星测高和海洋资料研究全球海平面变化

利用GRACE、卫星测高和海洋实测温盐数据,探讨了2003~2012年间全球海平面、比容海平面和海水质量等的变化特征,并讨论了南极冰盖和格陵兰冰盖消融对全球海平面变化的影响。全球海平面整体呈上升趋势,上升速度为2.72±0.07 mm/a,且存在显著的空间分布特征。全球海平面、比容海平面和海水质量等的变化还具有显著的季节性特征,其中全球海平面变化的年周期振幅为4.6±0.3 mm。使用经验正交函数分析(EOF)得到全球海平面和比容海平面的季节性变化在南北半球存在显著的差异,但海水质量季节性变化不存在这种差异。南极冰盖和格陵兰冰盖的消融速率分别为-75.7±12.3 Gt/a和-124.1±2.9 Gt/a,对海平面的长期趋势项贡献分别为0.21±0.03 mm/a和0.34±0.01 mm/a,仅占全球海水质量增加速度1.80±0.10 mm/a的12%和19%,总计占31%,因此,两极冰盖质量消融并不是2003-2012年间海水质量增加的最主要因素。     

联合多代卫星测高数据构建中国近海及邻域海平面异常序列

首先给出海面高的计算方法,并引入基于高斯滤波的粗差探测方法,有效地剔除了各弧段测高数据存在的粗差。通过对3颗卫星同步运行段测高数据的分析,得到3组数据在中国近海及邻域的平均偏差分别为:Jason-1相对T/P需改正-8.77 cm;Jason-2相对Jason-1需改正-7.33 cm,两者均小于其在全球海域的改正值。以T/P测高数据所得平均海平面为基础,利用改正后的Jason-1、Jason-2数据,得到该海域18年海平面异常时间序列,海平面平均上升速率约为4.9 mm/a。分别对中国近海各海域海平面异常时间序列进行分析,得到渤海、黄海、东海及南海的海平面平均上升速率分别为:2.5 mm/a、3.2 mm/a、3.6 mm/a和6.2 mm/a。将所得每周期离散正常点的观测数据格网化,然后逐格网计算海平面异常时间序列,得到研究海域18年来海平面异常平均上升速率的分布情况。结果表明,研究海域海平面上升速率高于全球平均水平。     

联合Jason-1与GRACE卫星数据研究全球海平面变化

海平面变化主要由海水质量变化和比容海平面变化组成。联合GRACE时变重力场与Jason-1卫星测高数据分别研究了全球平均海平面及其质量分量与比容分量的季节性变化(2002-09—2008-04),联合两种卫星数据所得平均海平面变化在周年振幅和相位上与WOA05海洋模型结果具有一致性。估算出研究时间段内全球平均海平面变化及其两个主要分量的长期性趋势,在超过6.5a的时间尺度上,全球平均海平面以+2.0±0.4mm/a的速率上升,其中海水质量变化分量的贡献为+1.4±0.4mm/a,比容变化分量的贡献为+0.5±0.3mm/a。     

利用卫星测高技术监测海平面变化

利用 1 993～ 1 999年期间的 T/ P测高数据计算了东中国海 1 1个潮汐调和常数值 ,其振幅精度优于± 4cm;利用 Topex卫星测高数据 ,以优于± 7cm的精度监测了 1 997年太平洋的厄尔尼诺过程 ;利用 T/ P数据分析了全球和中国海海平面季节性变化 ,全球海平面季节变化趋势是第一、四季度上升 ,第二、三季度下降 ;而中国海则相反 ,第一、四季度下降 ,第二、三季度上升     

一毫米“愁”煞地球人

国家海洋局日前发布的《2003年中国海平面公报》称,未来10年我国沿海海平面“涨”声依旧,仍保持上升趋势。此言一出,海平面上升这一全球性话题再次引起人们关注。虽然全球海平面每年只上升一两毫米,即使我国也只有2.5毫米,然而,就是这一两毫米的海平面上升,却使无数人为之牵肠挂肚,为之忧心忡忡。海洋,这一“生命的摇篮”今天却威胁着人类的生存———“沧海桑田”不再是神话未来的某一天,人类漂泊在大海上,寻找着大陆和家园,一点点土壤竟然价值连城,一棵矮小的番茄苗也珍贵无比———大陆在哪里呢?在男主人公的带领下,才发现原来陆地早已沉…     

全球大气变暖使海平面升高

由于全球大气变暖，海平面有升高的趋势，对住在海岸两边的居民造成不良的影响。因此对它的预测能帮助人类制定宏观的政策。但是最新的天气变化对海平面上升的分析显示：20世纪对海平面上升预测出的平均值，低于实际观察得到的值。影响海平面高度的因素很多，20、21世纪，最重要的影响来自随大气变暖引起的热膨胀，另外起作用的还有融化的冰山、北冰洋及格陵兰冰层质量的变化，地面贮水的高度不确定性。     

基于验潮数据的南极海平面相对变化分析

基于夏威夷海平面研究中心提供的南极6个验潮站多年逐时潮位数据,本文首先利用迭代调和分析对初步观测数据进行补缺,并在此基础上计算月平均海平面,最后利用功率谱分析、最大熵谱分析、奇异谱分析等方法确定海平面的相对变化速率和振动周期。研究表明,南极海平面相对上升速率与全球其他区域基本一致(3mm/a-7mm/a),但是在个别测站(例如:Esperanza)的上升速度非常明显,达到厘米级。     

基于GPU的全球海平面高度异常数据渲染

提出了基于GPU的全球真实海平面高度异常数据的三维水面渲染,并分析了海平面高度异常变化与大洋环流之间的关系。首先把DEM格式的海平面高度异常数据通过图形渲染的方式生成纹理数据,将数据量进行压缩并且提高了渲染效率;然后基于自主研发的VV-Ocean海洋虚拟现实与可视化平台,将全球范围的海平面高度异常变化以虚拟现实的方式绘制到三维球面当中,生成动态海平面,直观形象地表达了全球海平面高度在1年内的变化情况;最后将全球海平面高度异常的可视化结果与大洋环流运动进行对照分析,符合洋流运动规律。     

全球变暖不止威胁现代生活,考古宝藏亦面临破坏

全球变暖造成冰川和冻土消融,降水量重新分配,海平面上升等诸多影响。根据科学家的说法,这种现象不仅威胁着现代人类的生存环境,也会破坏许多珍贵的考古遗迹。     

利用卫星测高与验潮站数据监测越南近海海平面变化

利用卫星测高和验潮站资料计算分析了越南近海海平面变化。结果表明,两种数据得到的海平面变化过程具有很好的同步性,其中,由测高数据计算得到的1993-2015年越南近海整体上升速率为3.18 mm/a,沿岸验潮站海平面上升速率为4.1 mm/a。在整个验潮站观测时段,越南沿海海平面呈上升趋势,平均上升速率为3.02 mm/a。越南近海海平面表现为较强的季节性特征,在红河和湄公河三角洲沿岸地区,极易受到风暴潮和洪水等季节性气候的影响。     

联合时变重力数据与测高数据反演全球海平面变化及其分量贡献

理解全球海平面变化具有十分重要的意义,它间接反映了地球系统中气候性相关因素的变化。本文基于一组海平面指纹和比容经验正交函数,联合时变重力数据和卫星测高数据反演了2002年4月至2020年2月的全球海平面变化,将全球海平面变化分解成南极冰盖融化、格陵兰冰盖融化、陆地冰川融化、陆地水储量变化、冰川均衡调整和海水比容效应这6个分量的贡献。联合反演结果显示,全球平均比容海平面变化为1.08±0.05 mm/a,与相关文献的结果相吻合。研究发现,联合测高数据和时变重力数据的反演方法能够一定程度上减弱GRACE Follow-On卫星时期海水质量变化被低估的现象。本文利用联合反演的结果研究了区域海平面变化,在大部分近海区域反演效果较好,这表明该方法可用于区域海平面变化的研究。