海平面变化及其对中国海工程水位推算的影响

论文摘要

人类活动对地球系统的影响迅速扩大,全球变暖、海平面长期趋势上升是20世纪以来全球变化的重要特征之一。海平面变化存在显著的节季变化特征,如渤海湾季节变化幅度就达60cm多。海平面的这种长期趋势变化和季节变化将直接影响着工程水位推算的科学性和准确性。本文针对海平面的各种时间尺度变化对工程水位推算的影响进行了系统的探讨,主要开展了下面一些工作:用随机动态模型对长期验潮资料分析中国沿岸海平面的季节变化和长期变化;利用Topex/Poseidon资料进行海平面变化分析,这首先要从Topex/Poseidon资料中提取出潮汐的影响;讨论海平面的季节变化和长期变化对设计水位和多年一遇极值水位推算的影响;利用一种条件分布联合概率方法分析设计水位与校核水位,考虑到天文潮和风暴增水相关和不相关两种情况下的校核水位最大差异可达30cm以上。通过分析得出东中国海海平面季节变化对设计水位的显著影响,影响最大的站为吕泗站,两种方法的计算结果相差有22cm,而长期海平面变化对工程水位的影响在个别站位可达到80cm以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 0 前言
• 0.1 海平面变化的研究意义
• 0.2 海平面变化趋势分析预测研究的历史及现状
• 0.2.1 常规验潮资料分析
• 0.2.2 卫星高度计资料分析
• 0.3 工程水位推算方法研究
• 1 数据来源
• 1.1 月均海面资料
• 1.2 高度计资料的来源及数据处理
• 1.2.1 Topex/Poseidon卫星简介
• 1.2.2 资料来源
• 1.2.3 高度计数据物理订正
• 1.2.4 网格点选取
• 1.2.5 时间序列的生成
• 1.2.6 奇异值剔除
• 2 海平面变化的分析计算
• 2.1 随机动态分析方法
• 2.1.1 确定性部分模型
• 2.1.2 寻找周期
• 2.1.3 周期检验
• 2.1.4 AR模型求残差序列系数
• 2.1.5 叠合模型系数求取
• 2.2 条件分布联合概率方法
• 2.2.1 潮汐和余水位联合概率分布与总水位分布之间的关系
• 2.2.2 数值计算方法
• 2.2.3 调和分析方法
• 3 分析结果和讨论
• 3.1 全球长期验潮站的海平面变化线性趋势分析
• 3.2 T/P卫星高度计资料的长期趋势分析
• 3.2.1 潮汐高频混淆
• 3.2.2 TOPEX/Poseidon高度计资料的潮汐混淆周期
• 3.2.3 Rayleigh准则
• 3.2.4 世界大洋高度计潮汐信息提取
• 3.2.5 世界大洋T/P海面高度资料的随机动态分析
• 3.2.6 单点海面高度资料随机动态分析结果小结
• 3.3 水位的季节变化对设计水位的影响
• 3.4 海平面长期变化对推算多年一遇极值水位的影响
• 3.4.1 中国沿海各验潮站余水位的统计分布特征
• 3.4.2 条件分布联合概率方法在中国沿岸长期验潮站的应用
• 4 结论
• 4.1 海平面变化趋势
• 4.2 简单方法消去海平面变化对工程水位推算的影响
• 4.3 联合概率法对分析海平面变化对工程水位推算的影响
• 参考文献