我国平均海水面的变化与监测

2016-04-14蔡迎张巧茹李小虎赵喆

地球 2016年8期

关键词：海平面黄海海面

■蔡迎张巧茹李小虎赵喆

（1 61139部队北京100091；2 61206部队北京100042；3 66061部队北京100144）

我国平均海水面的变化与监测

■蔡迎1张巧茹2李小虎1赵喆3

（1 61139部队北京100091；2 61206部队北京100042；3 66061部队北京100144）

研究高程基准主要关心平均海面高和长期变化，应尽可能减小周期性变化的影响。目前采用的“1985国家高程基准”，是由青岛大港验潮站1952-1979年验潮数据确定的。我们在“1985国家高程基准”的研究基础上，收集了2000年以来我国大陆及海南岛地区60多个验潮站的潮汐数据，通过平差处理，计算出从1956年至2006年，每年逐月以及逐年平均海水面变化情况，从而得出了影响我国平均海水面的主要因素为天体引潮力、海洋准周期因子、大陆径流与降水量、和温室效应。

平均海水面大陆径流与降水量

1　引言

海面不是静止的，时刻都在运动着。平均海水面是验潮站所处海区一定范围内，某时段海洋水位在潮波系统的控制下，受海洋水文、海洋动力学、沿岸陆地水文和气候等多种要素综合作用下的结果。根据所取时段的长度不同，它有日、月、年和多年平均海水面之分，通常是采取观测验潮仪或水尺记录每整小时潮高的平均值，称为该观测时期的平均海水面［1］。计算时以？18.61年或19年为周期，滑动步长为1年，得到10组平均海面值，取其平均值作为当地黄海平均海面高。平均海水面是作为计算陆地高度的起算面，也就是山高的基准面。高程基准是高程测量的起算依据，是大地测量基准的重要组成部分。本文从平均海水面概述、变化原因和规律、消除海水面变化影响的方法等方面进行阐述，旨在梳理前人成果，建立数据体系，提出解决方案，为国家经济建设发展提供数据支撑和基础保障。

2　我国大陆沿海平均海水面变化的原因及规律

2.1变化的原因

使海水面发生波动的原因有天体引潮力、气象和气候因子、海洋水文和动力学因子、地球有关因子（地球自转、地级移动、地球质量分布不均匀）等：

2.1.1天体引潮力

地球上的海水受到月球和太阳等天体的引潮力作用产生规律性的海洋潮汐运动，根据平衡潮理论，如果地球完全由等深海水覆盖，用万有引力计算［2］，月球所产生的最大引潮力可使海水升高0.563米，太阳引潮力的作用为0.246米。

2.1.2海洋准周期因子

海洋水文因子有季节变化，因而使海水的密度也随之发生变异。海水密度的倒数叫比容，比容随海水温度和盐度而变化，一般说来它具有年周期的特征。大约5月份起台湾海峡的海流其平均流动指向北或东北，这一动力学条件使得注入东中国海的径流，除了蒸发和一部分流入日本海外，基本上保持在本海区。这是夏、秋季东中国海平均海面升高的一个原因。冬季，东海径流主干仍向东北流去，然而中国沿岸海流却从黄海流向南海，致使东中国海的水体大量流失，因而平均海面降低。

2.1.3大陆径流与降水量

大陆径流和降水量对特定海区平均海面有重要影响。据不完全统计，流入渤海的年径流量以7、8月份为最大，12、1月份为最小；流入黄海的多集中在7、8、9三个月；流入东海的多集中在6、7、8三个月；闽江最大流量在6、7月，珠江的最大流量出现在5、6月份。洪水季节使平均海面升高，而枯水季节使平均海面降低［3］。

2.1.4温室效应

近年来，由于污染物质及温室气体的排放造成的全球环境变化、气温普遍上升。气候专家预言，2025年地球平均表面气温将上升1摄氏度，2100年将上升3摄氏度。由于气温上升，温室效应造成的冰川消融、局部地区地下水的开采以及海底地形的变迁等，都会引起海水面的升降变化。预计在未来的100年内，世界海平面将上升1米。

2.2变化的规律

国家高程基准面的变化包含两部分，一部分是长期性变化，另一部分是周期性变化.研究高程基准主要关心平均海面高和长期变化，应尽可能减小周期性变化的影响。为了分析从1952年至今的平均海平面的变化，本文采用了不同算法得出的这些年的海平面的数据和这些年的潮位数据进行分析［4］。

按全国沿海42个主要验潮站52年的平均海面和沿海2万多公里的一等水准测量成果，分析计算了四个区域平均海面的高度、分布变化对比如下。

我国沿海海面呈现南高北低的趋势。根据多年平均海水面的计算结果，南北最大高差为60±10cm；而各个区域的平均值之间，南海北部比渤海和北黄海约高70cm，比南黄海约高40cm，而比东海约高30cm。