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《中国海洋大学》 2011年
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海平面变化及其对东中国海风暴潮的影响

李杰  
【摘要】:本文分析西北太平洋区域海平面变化特征,并研究典型区域(黑潮延伸体海域和东中国海)海平面变化与海流的关系。结合IPCC AR4的A1B气候情景下21世纪东中国海海平面变化,利用Ecomsed数值模式,分析区域海平面变化对东中国海风暴潮的影响。 西北太平洋海平面具有显著的季节变化、年际变化(3-5年)以及长期上升趋势(3.9 mm/yr)。西北太平洋海平面变化区域特征明显,黑潮及其延伸体流附近海域的海平面变化较显著。黑潮延伸体海域(Kuroshio Extension,简称KE)海平面变化的第一模态是季节模态,第二模态是黑潮大弯曲模态,存在27个月的准两年振荡。KE区海平面的年际变化与厄尔尼诺事件和海流变化密切相关。KE上游区,海平面变化受黑潮大弯曲影响显著。2002-04年的黑潮大弯曲期间,海平面与Nino3指数的相关系数为0.74。黑潮呈弯曲路径时,主轴南侧海平面较高,两侧海平面梯度大;非弯曲期间急流主轴偏南,主轴南侧海平面较低。东中国海海平面变化中季节和准两年变化较显著,东海黑潮流域海平面与东海黑潮的地转效应和Rossby波密切相关。在黑潮流量大的年份(1995-98),东海黑潮流域海平面与黑潮地转效应关系密切。2002-06年海平面主要为正异常,东海黑潮流量小且强度较弱,此时Rossby波引起海平面正异常西传至东海黑潮海域,对该区域海平面影响显著。 A1B气候情景下,21世纪区域海平面变化具有显著的季节、年际及年代际变化。2060年前后,西北太平洋海平面线性趋势由2.7 mm/yr的上升速率变为以4.8 mm/yr的速率下降,2060年海平面达到21世纪最大值。海平面4-8年的年际变化在世纪中期较为显著;21世纪初和世纪末具有显著的2-3年的变化周期。黑潮延伸体海域和东中国海海平面在21世纪中期之前,海平面持续上升;其中在2020年左右、2050-60年期间分别出现较高海平面;之后东中国海平面变化平缓,黑潮延伸体海平面显著下降。 21世纪海平面变化对风暴潮的增减水过程有显著影响。在A1B气候情景海平面变化影响下,0807#台风来临前夕,风暴潮增水发生在落潮期间;台风到达所在海域时,增水发生在高潮时刻。17个台风个例模拟结果表明,海平面变化可引起10cm的增减水差异,风暴增水提前将延长风暴潮增水时段;海平面变化影响下,增减水的变化特征可能与半日潮流的转向有关。并且,台风强度越大,海平面变化对风暴潮增水强度的影响越明显。在闽浙沿岸风暴潮引起的增水最大,辽东半岛沿岸次之。A1B气候情景下21世纪海平面变化对海岸带脆弱性具有很大影响。苏北浅滩及环渤海海岸带脆弱性将增强,华北平原、苏北平原将变为更脆弱的区域。21世纪的校核水位在东中国海将会增大,闽浙沿岸校核水位最高,可达5m左右;其次是辽东半岛东南沿岸。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P731.23

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【参考文献】
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