中國(guó)東海海平面變化時(shí)空分異、影響機(jī)理及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、海平面變化的研究主要集中在海平面變化趨勢(shì)研究、空間分異研究、影響機(jī)理研究以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究等方面,本文以中國(guó)東海作為主要研究區(qū)域,對(duì)中國(guó)東海海平面時(shí)空分異規(guī)律進(jìn)行研究,討論了東海黑潮主軸變異對(duì)東海海平面變化的影響,并以上海地區(qū)為例,分析中國(guó)東海極限海平面變化對(duì)沿海城市的淹沒風(fēng)險(xiǎn)。
　　基于衛(wèi)星高度計(jì)、驗(yàn)潮站等海面高度數(shù)據(jù),討論中國(guó)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(duì)未來變化趨勢(shì)及未來峰值年進(jìn)行預(yù)測(cè)。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(shì),同時(shí)也具有30個(gè)月,134個(gè)月,230個(gè)月的周期,其中30個(gè)月的周期可能與大氣準(zhǔn)2年周期振蕩(QBO)有關(guān);134個(gè)月的周期與太陽黑子的周期相一致;230個(gè)月的周期,則與月球赤緯角周期(18.6年)變化相對(duì)應(yīng)。
　　對(duì)東海海平面進(jìn)行空間分析后得出,中國(guó)東海長(zhǎng)江口附近海域海平面長(zhǎng)期處于高位,其增長(zhǎng)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(duì)長(zhǎng)

3、江三角洲及毗鄰地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及生命財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅。
　　提取中國(guó)東海海平面逐月峰值和平均值數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),中國(guó)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(shì)預(yù)測(cè)可得,未來海平面變化將保持上升趨勢(shì),預(yù)計(jì)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(cè)中國(guó)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(guó)東海海平面變化重要的影響因素,本文基于中國(guó)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(duì)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(dòng)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(zhǎng)江沖淡水由于流量、流速的加大,對(duì)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(shì),而黑潮中部,主軸左側(cè)海平面表現(xiàn)出下降的趨勢(shì),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(shì)。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(tái)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(cè)上升值、地面沉降預(yù)測(cè)值、臺(tái)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(guó)東海海平面極限水位的值,基于前述海平面變化趨勢(shì)相關(guān)預(yù)測(cè)結(jié)果,設(shè)置一般臺(tái)風(fēng)過境和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)過境兩種情景對(duì)上海地區(qū)進(jìn)行淹沒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)果顯示,當(dāng)一般臺(tái)風(fēng)過境時(shí),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(huì)對(duì)上海地區(qū)造成較大的淹沒風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)過境時(shí),上海地區(qū)將出現(xiàn)漫堤的情況,幾乎100