福建近海海平面變化及風(fēng)暴潮統(tǒng)計(jì)特征分析.pdf

1、海平面上升加劇了風(fēng)暴潮、海岸侵蝕和海水入侵等災(zāi)害，給人類生存環(huán)境帶來(lái)巨大的威脅，因此，研究海平面變化對(duì)開展防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要意義。海平面變化的研究主要集中在海平面變化趨勢(shì)和空間分布研究、影響機(jī)制以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究等方面。然而，目前對(duì)于福建近海海平面的研究較少。本文利用衛(wèi)星高度計(jì)和福建沿海驗(yàn)潮站資料進(jìn)行福建近海海平面變化研究，主要研究海平面的季節(jié)、年際以及長(zhǎng)期變化特征，并簡(jiǎn)要進(jìn)行海平面變化機(jī)制研究，同時(shí)對(duì)福建近海海平面時(shí)、空變化特征進(jìn)行研

2、究。福建沿海頻受臺(tái)風(fēng)侵襲，常常帶來(lái)嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害，本文在前面海平面變化研究基礎(chǔ)上，利用福建沿海風(fēng)暴潮資料，對(duì)風(fēng)暴潮特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)福建沿海主要驗(yàn)潮站海平面除了顯著的季節(jié)變化外，還存在2.4a和6～8a的顯著周期，同時(shí)還存在超過16a的長(zhǎng)周期，長(zhǎng)期線性變化趨勢(shì)在1.5～2.5mm/a之間。
　　(2)福建近海海平面EOF分析結(jié)果表明，前兩個(gè)模態(tài)主要反映了海平面的季節(jié)變化，而第三模態(tài)中既包含季節(jié)

3、變化信號(hào)，還包含年際變化信號(hào)，其中年際信號(hào)功率譜較大，表明第三模態(tài)主要反映的是年際變化信號(hào)。對(duì)第三模態(tài)時(shí)間系數(shù)進(jìn)行最大熵譜和小波變化分析結(jié)果表明，存在顯著的3a左右的周期，進(jìn)一步將第三模態(tài)時(shí)間系數(shù)與ENSO指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，表明二者相關(guān)性較好，表明ENSO可能對(duì)福建近海海平面年際變化產(chǎn)生一定的影響。
　　(3)利用最小二乘法分別對(duì)驗(yàn)潮站和衛(wèi)星高度計(jì)海平面進(jìn)行線性擬合，潮位站數(shù)據(jù)分析表明，福建沿海近54年（1960～2013年）相對(duì)

4、海平面上升速率約為2 mm/a，近20年（1993～2012年）相對(duì)海平面上升速率為3～4mm/a;而衛(wèi)星高度計(jì)觀測(cè)結(jié)果表明，福建近海區(qū)域近20年（1993～2012年）絕對(duì)海平面上升速率約為4 mm/a。
　　(4)福建近海的海平面季節(jié)變化的主要影響因素是風(fēng)場(chǎng)和海溫。風(fēng)驅(qū)動(dòng)的海水體積輸運(yùn)和海水熱膨脹共同影響著福建周邊海域海平面的季節(jié)變化和分布，并且在不同季節(jié)，在沿岸和開闊海域二者所起到的作用不同，主導(dǎo)地位也不斷轉(zhuǎn)變。總體來(lái)說(shuō)，沿

5、岸海域海平面季節(jié)變化受風(fēng)場(chǎng)的影響更大，而開闊海域海平面季節(jié)變化受風(fēng)場(chǎng)和海表溫度（海水熱膨脹）的共同影響。
　　(5)福建沿海在每年的4月至11月間均可能發(fā)生風(fēng)暴潮，風(fēng)暴潮存在顯著的季節(jié)變化，主要集中在7～9月這三個(gè)月中，此三個(gè)月中風(fēng)暴潮次數(shù)占一年中的70％以上。對(duì)風(fēng)暴潮增水進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)福建沿海風(fēng)暴潮增水大部分集中在150cm以下，其中在50～100cm這一區(qū)間的最多，表明福建沿海風(fēng)暴潮增水并不嚴(yán)重。
　　(6)對(duì)福建沿

6、海4個(gè)主要驗(yàn)潮站風(fēng)暴潮年際變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)分別在1960～1965年、1990～1995年和2000～2005年三個(gè)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)峰值。福建沿海4個(gè)主要驗(yàn)潮站風(fēng)暴潮過程最大增水和高潮位最大增水分析結(jié)果表明各站年最大增水基本維持在110cm上下波動(dòng)，高潮位最大增水維持在80cm上下波動(dòng)。過程最大增水和高潮位最大增水的年代際變化特征并不明顯。
　　(7)福建沿海驗(yàn)潮站高潮位最大增水的分析表明高潮位最大增水分布也是在7～9月居多，這三個(gè)月的

7、占全年總數(shù)的60％以上。東山、廈門和平潭站高潮位增水超過50cm以上的次數(shù)在8月最多，崇武站則是三個(gè)不同等級(jí)的最多月份在7～9月均有分布。
　　(8)福建沿海各站超警戒潮位次數(shù)分析表明，除個(gè)別年份驗(yàn)潮站未出現(xiàn)超過當(dāng)?shù)鼐涑蔽煌猓溆嗄攴荽蟛糠殖霈F(xiàn)1～2次超過當(dāng)?shù)鼐涑蔽?。?000年后，各站超警戒潮位次數(shù)呈增加趨勢(shì)。在2013年，東山、廈門和崇武站出現(xiàn)了3次超過當(dāng)?shù)鼐涑蔽坏母叱蔽?，平潭站出現(xiàn)了2次。而超過警戒潮位頻數(shù)的增加表明了