福建近海海平面變化及風(fēng)暴潮統(tǒng)計特征分析.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)境帶來巨大的威脅，因此，研究海平面變化對開展防災(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和空間分布研究、影響機(jī)制以及風(fēng)險評估研究等方面。然而，目前對于福建近海海平面的研究較少。本文利用衛(wèi)星高度計和福建沿海驗潮站資料進(jìn)行福建近海海平面變化研究，主要研究海平面的季節(jié)、年際以及長期變化特征，并簡要進(jìn)行海平面變化機(jī)制研究，同時對福建近海海平面時、空變化特征進(jìn)行研

2、究。福建沿海頻受臺風(fēng)侵襲，常常帶來嚴(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，對風(fēng)暴潮特征進(jìn)行統(tǒng)計分析。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)福建沿海主要驗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，同時還存在超過16a的長周期，長期線性變化趨勢在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，還包含年際變化信號，其中年際信號功率譜較大，表明第三模態(tài)主要反映的是年際變化信號。對第三模態(tài)時間系數(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驗潮站和衛(wèi)星高度計海平面進(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

4、海平面上升速率約為2 mm/a，近20年（1993～2012年）相對海平面上升速率為3～4mm/a;而衛(wèi)星高度計觀測結(jié)果表明，福建近海區(qū)域近20年（1993～2012年）絕對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)場和海溫。風(fēng)驅(qū)動的海水體積輸運(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?？傮w來說，沿

5、岸海域海平面季節(jié)變化受風(fēng)場的影響更大，而開闊海域海平面季節(jié)變化受風(fēng)場和海表溫度（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月這三個月中，此三個月中風(fēng)暴潮次數(shù)占一年中的70％以上。對風(fēng)暴潮增水進(jìn)行分級統(tǒng)計，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)對福建沿

6、海4個主要驗潮站風(fēng)暴潮年際變化進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)分別在1960～1965年、1990～1995年和2000～2005年三個時段內(nèi)出現(xiàn)峰值。福建沿海4個主要驗潮站風(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，高潮位最大增水維持在80cm上下波動。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，崇武站則是三個不同等級的最多月份在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，除個別年份驗潮站未出現(xiàn)超過當(dāng)?shù)鼐涑蔽煌?，其余年份大部分出現(xiàn)1～2次超過當(dāng)?shù)鼐涑蔽弧?000年后，各站超警戒潮位次數(shù)呈增加趨勢。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