全球海平面變化規(guī)律及中國海特定海域潮波研究.pdf

1、從285個長期驗潮站的分析結果看，海平面的長期變化趨勢的變化幅度很大，就總體量級而言，基本上處于±2mm/a的量級，但某些站會出現(xiàn)極端值，如最大在馬尼拉可達16.34mm/a。由于受地殼變化的影響，單站分析結果極不均衡，空間跳躍性很大。285個長期驗潮站所得到的平均線性變化速率為1.69mm/a。 根據(jù)對T/P高度計資料的分析，繪出的線性變化速率的等值線分布圖說明，全球海平面變化趨勢在空間上的分布也不均衡，表現(xiàn)出顯著的區(qū)域特征，

2、但不像驗潮站的分析結果跳躍性那么大。全球的極值區(qū)出現(xiàn)在西太平洋赤道區(qū)域，以及西北太平洋(40°N，145°E)附近一個很窄的帶內，其核心區(qū)值可達30mm/a。東太平洋為下降區(qū)，核心值可達-20mm/a。印度洋的西北海區(qū)為顯著的下降區(qū)，其核心區(qū)值達-10mm/a。大西洋的變化比較平緩，基本在-2mm/a～5mm/a之間。就全球平均狀況而言，海平面的上升速率為2.2mm/a。 熱膨脹是T/P高度計觀測到的大尺度平均海平面季節(jié)變化的主

3、要貢獻者，尤其對帶狀區(qū)域和洋盆尺度的平均狀況，北半球約為季節(jié)變化的80-90％。 某些區(qū)域T/P結果與比容變化存在較大的不一致，尤其在南半球，這主要是因為溫度觀測數(shù)據(jù)稀少。另一個重要的因素是T/P資料較短，而比容估計則使用了很長的歷史資料。兩資料都表明，北半球比南半球有更強的季節(jié)信號，而南半球要弱得多。 T/P觀測和比容模型得到的全球MSL變化的位相差是一系統(tǒng)偏差。除了前面提到的誤差來源，還受如海洋、大氣、陸地的水循環(huán)的

4、水量重新分布對T/P觀測的全球MSL變化的顯著影響，而這在比容變化中無法考慮。 本文采用三維斜壓陸架淺海POM模式模擬了渤黃東海的潮汐潮流特征，得到與實測符合較好的結果。為了提高臺灣海峽潮波的模擬精度，特選擇有限元模型，以更好地擬合邊界。本文基于POM模型的結論和其他學者的相關結果，構造臺灣海峽兩側開邊界，應用三維淺海有限元QUODDY模式，較準確地模擬了臺灣海峽的潮波特征。 渤、黃、東海的潮波模擬采用POM模型，水平網

5、格是5’×5’。與159個測站的4個主要分潮平均絕對偏差分別為：M2分潮的振幅和遲角分別為1.69cm和5.03°S2為3.52cm和13.78°；K1為1.95cm和4.69°，O1為8.18cm和8.34°。與15個觀測點的實測的M2分潮流的東分量、北分量的調和常數(shù)的平均絕對偏差別為：7.4cm/s，12.8°和7.7cm/s，11.3°；K1的東、北分量的調和常數(shù)的平均絕對偏差為3.3cm/s，26.0°和3.7cm/s，31.3

6、°。 對臺灣海峽以QUODDY有限元模型進行了數(shù)值模擬，與37個驗潮站的觀測資料得到的M2、S2、K1和O1的振幅和位相的平均絕對偏差分別為(7.35cm，9.01°)、(5.77cm，21.52°)、(3.69cm，8.28°)和(3.58cm，5.33°)。與海峽內5個海流觀測點的潮流分析結果比較，得到M2分潮流的東分量和北分量的調和常數(shù)的平均絕對偏差分別為(10.1cm/s，29.8°)和(12.2cm/s，30.2°)，

7、K1分潮流的東分量和北分量的調和常數(shù)的偏差分別為(5.3cm/s，47.7°)和(5.7cm/s，49.8°)。 在以往數(shù)值模擬中，M2分潮的最大潮流同潮時分布特征的爭議較大，本文認為在海峽中央存在一個M2分潮同潮時線的密集區(qū)。同時，本文的結果表明，臺灣海峽內的M2分潮波中，相對于南支的上行波，北支潮波更為重要。 為了詳細研究海平面的長期變化對中國海的潮波的影響，本文就海平面上升60cm后對中國海的潮波變化進行了數(shù)值試驗

8、。結果表明海平面變化對中國渤、黃、東海的潮波有明顯的影響，這包括對分潮振幅和潮波傳播兩個方面。數(shù)值模擬和實際驗潮站驗潮資料的調和分析結果都證實了這一結論。就整體而言，分潮振幅的變化與海平面的變化同相，但在部分區(qū)域，分潮振幅隨著海平面上升而減小。長江口及以北海域是海平面上升后，中國沿岸分潮振幅變小的極少數(shù)特殊海區(qū)之一。分潮振幅隨海平面變化而變化最大的海域位于福建沿岸和浙江沿岸，海平面上升60cm后，該海域的M2分潮振幅最大可以增大12cm