中國東海海平面變化時空分異、影響機(jī)理及風(fēng)險評估.pdf

1、海平面變化的研究主要集中在海平面變化趨勢研究、空間分異研究、影響機(jī)理研究以及風(fēng)險評估研究等方面,本文以中國東海作為主要研究區(qū)域,對中國東海海平面時空分異規(guī)律進(jìn)行研究,討論了東海黑潮主軸變異對東海海平面變化的影響,并以上海地區(qū)為例,分析中國東海極限海平面變化對沿海城市的淹沒風(fēng)險。
　　基于衛(wèi)星高度計、驗(yàn)潮站等海面高度數(shù)據(jù),討論中國東海海平面變化多尺度周期、空間分布規(guī)律、峰值變化規(guī)律等,并對未來變化趨勢及未來峰值年進(jìn)行預(yù)測。研究認(rèn)為,

2、東海海平面具有顯著的季節(jié)和年際變化趨勢,同時也具有30個月,134個月,230個月的周期,其中30個月的周期可能與大氣準(zhǔn)2年周期振蕩(QBO)有關(guān);134個月的周期與太陽黑子的周期相一致;230個月的周期,則與月球赤緯角周期(18.6年)變化相對應(yīng)。
　　對東海海平面進(jìn)行空間分析后得出,中國東海長江口附近海域海平面長期處于高位,其增長速度為5.45mm/a,每年夏秋季節(jié)該處海平面達(dá)到全年高值,若疊加風(fēng)暴潮和天文大潮的影響,可能對長

3、江三角洲及毗鄰地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及生命財產(chǎn)安全帶來威脅。
　　提取中國東海海平面逐月峰值和平均值數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),中國東海海平面逐月峰值變化率均高于平均值變化率。東海峰值在逐年增加,主要表現(xiàn)為海平面的劇烈振蕩,全球氣候變暖導(dǎo)致的海水熱膨脹是造成該振蕩的主要原因。
　　通過Winters指數(shù)平滑模型進(jìn)行趨勢預(yù)測可得,未來海平面變化將保持上升趨勢,預(yù)計到2015年,海平面將比2006年上升40-50mm左右,到2030年,海平面將比2006

4、年上升140-150mm。從中、大尺度考慮,海平面變化受到PDO、ENSO、太陽黑子等因素的影響,考慮到主周期及上述因素周期的疊加影響,可以推測中國東海海平面變化下一次峰值年為2025年左右。
　　東海黑潮是中國東海海平面變化重要的影響因素,本文基于中國東海溫、鹽、流速資料等,劃定東海黑潮邊界,提取東海黑潮主軸,研究海平面變化對東海黑潮主軸變異的響應(yīng)。研究顯示,東海黑潮主軸隨季節(jié)變化具有明顯的擺動特征,其南、北部及中部主軸偏離方向

5、有所不同。夏秋季節(jié),長江沖淡水由于流量、流速的加大,對東海黑潮主軸中間部分的偏離有所貢獻(xiàn),影響深度為100m以淺。隨主軸流速的增加,東海黑潮入口處,其左右側(cè)海平面皆出現(xiàn)上升的趨勢,而黑潮中部,主軸左側(cè)海平面表現(xiàn)出下降的趨勢,而右側(cè)海平面抬升。由于高流速的黑潮水往北輸運(yùn)的過程中,不斷與東海陸架水進(jìn)行能量、質(zhì)量等的交換,其流速到黑潮中部以后開始出現(xiàn)下降的趨勢。隨主軸流速下降,左右側(cè)海平面皆出現(xiàn)緩慢下降或不變的特征。
　　基于地面沉降數(shù)

6、據(jù)、驗(yàn)潮站潮位數(shù)據(jù)和臺風(fēng)風(fēng)暴潮相關(guān)數(shù)據(jù),本文將2025年(峰值年)海平面預(yù)測上升值、地面沉降預(yù)測值、臺風(fēng)風(fēng)暴潮最大增水值、天文大潮高潮值的累加作為中國東海海平面極限水位的值,基于前述海平面變化趨勢相關(guān)預(yù)測結(jié)果,設(shè)置一般臺風(fēng)過境和強(qiáng)臺風(fēng)過境兩種情景對上海地區(qū)進(jìn)行淹沒風(fēng)險評估。結(jié)果顯示,當(dāng)一般臺風(fēng)過境時,海平面極限水位值未達(dá)到上海海堤的高度,如不發(fā)生潰堤,不會對上海地區(qū)造成較大的淹沒風(fēng)險。當(dāng)強(qiáng)臺風(fēng)過境時,上海地區(qū)將出現(xiàn)漫堤的情況,幾乎100