中国近海海平面变化半经验预测方法研究

由于用数值模式预测未来海平面变化存在很大的不确定性,而统计预测方法又通常不考虑相关物理过程,为此Rahmstorf通过建立海平面变化与全球气温变化的相关模型,提出了一个可行的半经验方法预测全球海平面.本文将Rahmstoff模型应用于中国近海,初步建立了一个在气候变暖背景下中国近海海平面长期变化的预测方法,预测结果表明...     

南海北部全新世以来海平面变化特征及未来趋势预测

南海北部是南海向陆地过渡的前锋关键地带和全球变化的敏感地区之一,受海平面变化的影响,该地区海平面标志物广泛发育,是开展过去海平面变化研究的理想区域。目前关于南海北部全新世海平面变化历史的认识依然存在一定分歧。基于此,通过新增6个珊瑚礁数据,并对南海北部已发表的海平面数据进行年代和高程校正,然后进行相互验证和可靠性分析。同时对监测记录较为连续的12个验潮站的现代海平面观测资料进行整理和进一步验证重建结果的可靠性。最后,根据汇编的679个校正和可靠性评估后的海平面数据,重建了南海北部全新世以来,尤其是最近2 000 a的海平面变化历史和变化特征。校正和评估后的数据显示：南海北部海平面从早全新世（8 211 ±128）cal a BP的−16.16 m快速上升到6 000～7 000 cal a BP的1.5 ～ 2.5 m,之后波动下降到现今海平面高度。其中在中全新世海平面保持高位震荡约2 600 a,而晚全新世南海北部过去2 000 a海平面整体呈现出阶段变化过程。首先,在公元0—350年呈下降趋势,然后在公元350—850年海平面快速上升,并在公元880年,海平面处于过去2 000 a的最高点（1.05±0.35）m,随后海平面继续下降至公元1850年的（−0.18±0.05） m。之后半个世纪保持水平窄幅波动,直到公元1897年（−0.19 ± 0.05）m后,海平面持续震荡逐渐上升至公元2020年的0.076 m。若以过去百年（公元1925—2020年）和40 a（公元1980—2020年）上升速度（分别为2.35 mm/a和3.55 mm/a）估算,公元2100年南海北部海平面将比现今海平面高0.19～0.28 m。因此,在南海北部沿海低洼地区开展大型工程建设时,需要考虑未来海平面上升因素带来的不利影响。此外,分析发现,基于不同海平面标志物和采用不同重建方法是南海北部全新世以来海平面重建结果区域差异的主要原因。总体上,南海北部中全新世以来海平面呈现出波动下降的趋势。尽管不同地区海平面在时间与高度上存有差异,但是南海北部地区与周边海岸的海平面记录一致,这说明中全新世南海北部高海平面与南海周边地区基本同步,极可能具有全球背景。     

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。     

南海海平面长期变化及其趋势研究

On the basis of the satellite maps of sea level anomaly(MSLA) data and in situ tidal gauge sea level data,correlation analysis and empirical mode decomposition(EMD) are employed to investigate the applicability of MSLA data,sea level correlation,long-term sea level variability(SLV) trend,sea level rise(SLR) rate and its geographic distribution in the South China Sea(SCS).The findings show that for Dongfang Station,Haikou Station,Shanwei Station and Zhapo Station,the minimum correlation coefficient between the closest MSLA grid point and tidal station is 0.61.This suggests that the satellite altimeter MSLA data are effective to observe the coastal SLV in the SCS.On the monthly scale,coastal SLV in the western and northern part of SCS are highly associated with coastal currents.On the seasonal scale,SLV of the coastal area in the western part of the SCS is still strongly influenced by the coastal current system in summer and winter.The Pacific change can affect the SCS mainly in winter rather than summer and the affected area mostly concentrated in the northeastern and eastern parts of the SCS.Overall,the average SLR in the SCS is 90.8 mm with a rising rate of(5.0±0.4) mm/a during1993–2010.The SLR rate from the southern Luzon Strait through the Huangyan Seamount area to the Xisha Islands area is higher than that of other areas of the SCS.     

径流量和海平面变化对河口最大浑浊带的影响

应用改进的ECOM模式,耦合泥沙输运方程,研究径流量和海平面变化对河口最大浑浊带的影响.河口最大浑浊带位于滞流点处,底层上下游余流均向该处输运泥沙,造成该处泥沙汇合,而由流场辐合产生的上升流又使该处的泥沙不易落淤.由于盐水入侵带来的高盐水位于北岸的底层,其斜压效应使底层的横向环流由北向南流动,把底层高浓度的泥沙向南岸平流,使得最大浑浊带位于南岸.研究河口最大浑浊带现象必须使用三维泥沙输运模式.在径流量增大的情况下,与控制试验相比底层向陆的密度流减弱,滞流点下移,导致最大浑浊带也下移;因上游来沙量增加,在最大浑浊带中心和河口拦门沙处悬浮泥沙浓度趋于增加.在径流量减少的情况下,最大浑浊带的变化趋势与径流量增大情况的结果相反.在海平面上升的情况下,拦门沙区域底层向陆的密度流趋于增强,滞流点上移,最大浑浊带也相应向上游移动;最大浑浊带中心处泥沙浓度趋于增大,但口门拦门沙处泥沙浓度趋于减小.径流量和海平面变化对最大浑浊带影响明显.     

基于相似系数的海温中长期统计预报方法研究

海温是认知和研究大气、海洋物理性质和演变规律的重要海洋环境动力要素之一,也是海洋预报组成中不可或缺的组成部分,对海温的分布及演变规律进行研究对海洋经济、环保和国防安全具有重要的意义.本文提出了一种基于相似系数的海温统计预报方法,利用数理统计分析方法,构建基于相似系数的统计预报模型来实现海温的单点时间序列预报.在南海海域...     

Research on the spectral analysis and test method of period signals in monthly mean sea level

Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｐｅｒｉｏｄｓｉｇｎａｌｓｉｎｍｏｎｔｈｌｙｍｅａｎｓｅａｌｅｖｅｌ￥ＭａＪｉｒｕｉ；ＴｉａｎＳｕｚｈｅｎ；ＺｈｅｎｇＷｅｎｚｈｅｎａｎｄＣｈａｉＸｉｎｍｉｎ（Ｒ...     

A grey model with periodic term for sea-level analysis and its application to the Guangxi coast

A~as~Sof~~LIngeneral,sealevelisresolvedintOatrendtermplusaPeriedictermintheanalysisofsealevelvdriations(haetal.1996;ZuoandChen,1996;QinandLi,1997;Zhengetal.,1993;RenandZhang,1993),namely,thetimeequencesofmonthlyorannualmeansealevely(o)(t)canbeexpr~asy(o)(t)=T(o)(t) p(o)(t) X(o)(t) .(o)(t),(l)whereT(o)(t)isadefinitetrendterm;p(o)(t)isadefiniteperiedicterm;X(o)(t)isatimeseriesofrandomterm;a(o)(t)iswhitenoise.Thefunctionstructuresofthetrendtermaregenerallyunknown,whiledeterminingthetrendter…     

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.     

江苏近岸高、低潮位变化规律探讨

利用MForeman改进的G·Godin潮汐调和分析及预报程序对江苏省辐射沙洲海域的16个验潮站潮位资料进行了调和分析和潮汐预报。根据各测潮站高、低潮位预报结果,对各站高低潮潮时差、低潮每日延迟时间、高潮每日延迟时间进行了统计计算,并对辐射沙洲海域高低潮潮时差特征值的分布进行了分析。利用潮汐表预报结果探讨了江苏沿岸6站的高潮位、低潮位、高低潮潮时差、高潮每日延迟时间、低潮每日延迟时间之间的对应关系,并分析给出了各量的变化周期。     

基于历史和卫星资料的中国近海海表面温度长期变化趋势的综合分析

利用中国科学院海洋研究所“中国海洋科学数据库”历史资料并结合Pathfinder 卫星遥感资料, 对中国近海的海表面温度（SST）多年变化情况进行了分析讨论, 给出了变化趋势。针对1963～1996 年和1985～1996 年两个时间段, 对夏季和冬季中国近海SST 的长期变化趋势进行了分析。结果表明, 在中国近海除个...     

长江口及邻近海域夏季溶解无机碳体系及其响应机制初探

根据2009年8月“908”项目长江口补充调查总碱度(TAlk)、溶解无机碳(DIC)、pH值、溶解氧(DO)和叶绿素a(Chla)等数据的分析结果显示,长江口及邻近东海海域夏季溶解无机碳(DIC)含量分布范围在1 647.1～2 236.9 μmol/dm3之间,平均值为2 031.2 μmol/dm3;空间分布为由...     

福建九龙江口近海定置作业渔获物组成及其数量变动的调查研究

本文自1999年12月～2000年12月对福建省九龙江口近海定置作业渔获物种类组成及其数量变动进行周年调查。经分析渔获物经济种类有99种，其中鱼类65种，甲壳类28种，头足类6种。作者认为调查海区定置作业周年中，在5～8月对经济种类的幼体有很大的伤害。为此建议渔政管理部门适当延长休渔期，并着重对定置作业的船数和网具数进一步予以限制，尤其是对网具结构及作业方式进行改革，籍以保护渔业资源。     

大气低层风场对南海海温的影响及其与季风的关系

利用1960-1999年月平均海表温度资料和大气低层风场资料,分析了南海海表温度与局地风场之间的关系及其季节变化特征,讨论了局地风场对南海海温的影响与季风的联系.结果表明,南海海表温度异常与局地风场异常之间的关系具有明显的季节变化特征,南海海表温度异常在夏季与纬向风异常呈明显的负相关,在冬季与经向风异常呈明显的正相关,这种季节变化与东亚季风特性(即盛行风存在明显的季节变化)密切相关.为南海海表温度监测预测提供气候背景,从而也解释了过去在大气低层风速与南海海表温度异常相关性方面不同研究结果存在差异的原因.     

Preliminary study on the dissolved oxygen distributions and the influential factors in the Daliao River estuary and its adjacent areas

Dissolved oxygen (DO) concentrations were surveyed in the Daliao River Estuary in autumn to investigate the temporal and spatial trends of DO distributions, The results indicate that DO is weakly stratified in the Yingkou section of the Daliao River Estuary, and remains constant vertically in the areas near and out of the entrance. Horizontally, both instantaneous and continuous observations show that the Yingkou section of the Daliao River Estuary is affected by hypoxic conditions; while no conditions of low DO have been observed in the areas near and out of the entrance.DO-salinity correlations exhibit different controlling factors of DO distributions in different sections of the Daliao River Estuary. At the upstream part of the Yingkou section of the Daliao River (A1-A4), oxygen demanding materials and the associated biochemical processes are the main factor controlling the DO distribution, but in the lower part of the Yingkou section and the area near and out of the entrance (A5-A15), tidal advections are more influential for DO distributions.     

Assessment of Cryosat-2 and SARAL/AltiKa altimetry for measuring inland water and coastal sea level variations: A case study on Tibetan Plateau lake and Taiwan Coast

Satellite altimetry has been proven as an effective technology to accurately measure water level, ice elevation, and flat land surface changes since the 1990s. To overcome limitations of pulse-limited altimetry, new altimetric missions such as Cryosat-2 and Satellite with ARgos and AltiKa (SARAL/AltiKa), have been designed to have higher along-track spatial resolution to measure more accurately inland water levels for small water bodies, and coastal sea level changes. In this study, we evaluate the performance of Cryosat-2 low-resolution (LRM) and SARin modes and SARAL/AltiKa Ka-band data on two connected lakes in central Tibetan Plateau, and in the coastal region of Taiwan. Results are compared with in situ tide gauge data in Taiwan and altimetric lake level time series from the CNES Hydroweb database. Our results show that water level change trends observed by Cryosat-2 20-Hz retracked observations, the SARAL/AltiKa 40-Hz Ice-1 retracked data, and the Hydroweb measurements are consistent with the estimated water level trend of ～0.30?m/y, during 2011–2017, and 2013–2015, for the Tibetan Migriggyangzham Co and Dorsoidong Co, respectively. For the coastal region, the performance of SARAL/AltiKa is better than that of Cryosat-2 LRM data in Taiwan. This finding demonstrates the superiority of the Ka-band over Ku-band radar altimetry.     

基于熵值-突变级数法的环渤海地区海洋生态环境承载力评价及障碍因子诊断

随着对海洋开发力度的不断加大,海洋生态环境问题日益突出,已成为中国海洋可持续发展的制约因素。作为衡量海洋可持续发展的主要手段之一,海洋生态环境承载力的定量化评价是必不可少的重要环节。针对海洋生态环境承载力的突变特性,基于熵值-突变级数法,从压力和承压两方面构建海洋生态环境承载力评价指标体系,结合障碍因子诊断模型,考量环渤海地区4个省市2006-2014年的海洋生态环境承载力的空间差异和时序特征,剖析影响承载力发展水平的主要障碍因子。研究表明:环渤海地区2006-2014年海洋生态环境承载能力整体较差,承载力水平呈下降趋势;2014年海洋生态环境承载强度分为两类,山东和天津为较弱承载力水平,河北和辽宁为弱承载力水平;生态弹性小、环境污染重、生态资源匮乏已成为制约环渤海海洋生态环境承载力发展水平的普遍问题。