近100年來海平面不斷處于上升狀態(tài),這對(duì)生活在沿海低海拔地區(qū)的人口生產(chǎn)生活產(chǎn)生了極大的挑戰(zhàn)。導(dǎo)致海平面變化的主要因素是海水質(zhì)量變化和溫鹽變化引起的比容海平面變化。衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)可以提供精確的總體海平面變化,GRACE數(shù)據(jù)可以反演海水質(zhì)量變化,溫鹽資料可以計(jì)算比容海平面變化。本文聯(lián)合衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù),GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)和溫鹽資料研究全球和南海海平面變化及其影響因素,主要研究內(nèi)容及結(jié)果概括如下:(1)介紹海平面測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程,闡述了國內(nèi)外對(duì)海平面變化的研究成果。詳細(xì)分析了利用GRACE時(shí)變重力場(chǎng)模型反演海水質(zhì)量以及溫鹽數(shù)據(jù)計(jì)算比容海平面變化的理論和方法,重點(diǎn)闡述了數(shù)據(jù)后處理過程中常用到的一些分析方法,包括時(shí)間序列分析,相關(guān)性分析和主成分分析。(2)用衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù),GRACE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)和溫鹽資料來研究2005-2014年全球海平面變化情況,驗(yàn)證三種測(cè)量方式在全球范圍內(nèi)互相吻合的很好。結(jié)果顯示,衛(wèi)星測(cè)高、GRACE和溫鹽資料得到的總海平面變化、海水質(zhì)量變化和比容海平面變化的長期趨勢(shì)分別為2.4±0.8mm/a、1.4±0.2mm/a和0.9±0.4 mm/a,即十年間海水質(zhì)量變化對(duì)全球海平面變化長期趨勢(shì)起主導(dǎo)作用。利用GRACE計(jì)算得到兩極冰蓋消融對(duì)海平面的貢獻(xiàn)約為0.7mm/a,是全球海水質(zhì)量變化的重要因素。研究得出ENSO對(duì)全球海平面的年際變化有明顯的的調(diào)節(jié)作用,尤其是在赤道太平洋地區(qū)。(3)聯(lián)合衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù),GRACE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)和溫鹽資料對(duì)南海海平面分析,得出在研究時(shí)段內(nèi)南海海平面平均上升速度為9.4±1.2mm/a,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同期全球海平面上升速率,且南海海平面變化長期變化趨勢(shì)的主導(dǎo)因素是的比容海平面變化。利用主成分分析在南海年際信號(hào)中提取出了與ENSO相關(guān)的第一模態(tài),在El Ni?o發(fā)生期間南海海平面下降,La Ni?a發(fā)生期間南海海平面上升。分析南海海平面和全球海平面變化的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)全球海平面通過海水質(zhì)量變化來調(diào)節(jié)南海海平面,南海海平面自身的特性主要來自自身溫鹽變化導(dǎo)致的比容海平面變化。
【學(xué)位單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P731.23
【部分圖文】：

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 122210211111 nnnbbWWbnWebeWW赤道地球半徑，1cos(/)ln2rab ，r 為濾波半徑。可得，高斯濾波半徑 r 相關(guān)。如圖 2-1 一般來說選擇的高斯濾波半徑越大，高階項(xiàng)是由于抑制高階項(xiàng)誤差的同時(shí)也會(huì)抑制研究所需的物理信號(hào)，所半徑的取值時(shí)卻并不是越大越好，因此，采用高斯濾波時(shí)，濾波

圖 2-2 2005 年 1 月等效水高組合濾波效果對(duì)比圖2.2.2 溫鹽數(shù)據(jù)計(jì)算比容海平面變化沿著任一海水柱體對(duì)海水的密度變化來求積分，可以計(jì)算任意位置處的比容海平面的變化[41]。zTSzTSdzhSSL[(,,,,)(,,,,)]1(,)00 (2.4)式中， -經(jīng)度、z-深度、T-溫度、S-鹽度、T -平均溫度、S -平均鹽度。 ( , ,z,T,S)表示位置 ( , )處的實(shí)時(shí)密度， ( , ,z,T,S)表示位置 ( , )處的平均密度，10280 kg/m 是全球海水的平均密度，h 為選擇積分的最大深度。以前的許多研究人員認(rèn)為比容海平面變化的主要因素是上層海水溫度鹽度變化。當(dāng)深度大于某個(gè)值時(shí)海水中的溫度和鹽分變化很小甚至不變化。但是，Dieng 等[42]發(fā)現(xiàn)事實(shí)上深層海水中的溫度和鹽分也在變化，對(duì)比容海平面也有一定的貢獻(xiàn)。這證明深層海水對(duì)于比容海平面也是有

第 3 章 全球海平面變化以來由于環(huán)境變化，工業(yè)生產(chǎn)等人類活動(dòng)原因。導(dǎo)致全球氣候變暖、極層海水變熱膨脹引起全球性海平面上升。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，近百年來全球了 10～20 厘米，并且未來海平面依然呈現(xiàn)加速上升的趨勢(shì)。本章將利用全球海平面變化，分析海水質(zhì)量變化、比容海平面變化對(duì)全球海平面變一步研究兩極冰蓋消融和 ENSO 活動(dòng)對(duì)全球海平面的影響。海平面變化球海平面季節(jié)變化對(duì) 2005-2014 十年間衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)，GRACE 重力衛(wèi)星數(shù)據(jù)，溫鹽 Argo Argo+GRACE”的全球數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到全球海平面變化，海水質(zhì)量變面變化的時(shí)間序列。如圖 3-1 可以看出三種測(cè)量方式在全球范圍內(nèi)吻合的明顯的季節(jié)性周期變化項(xiàng)。
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