高度计观测的全球海平面时空变化特征

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1、2011年10月地理空间信息Oec.,2011第9卷第5期GEOSPATIALINFORMATIONVol.9,No.5高度计观测的全球海平面时空变化特征王珍珍，钱程程，陈戈（中国海洋大学，山东青岛266100）摘要：利用AVISO数据中心提供的卫星高度计资料，研究了1992年-2008年全球海平面的变化趋势及分布。结果表明，全球海平面以每年2.921mm的速度上升，海平面分布具有季节及区域性差异。关键词：海平面高度；曲线拟合；海平面高度变化趋势中图分类号：P228.41文献标志码:B文章编号:1672-4623(2011)05-0072-

2、02全球海平面变化受到海水质量、海水的密度变化们要求所求得的函数通过所有点（xi,yi），则保留了原等因素的影响，区域海平面变化还受太阳黑子的活动、始数据中所有误差。因此在实际应用中我们并不刻意地球构造的变化、大冰川期的活动，以及大气压、风、要求函数y=(x)通过所有的点(xi,yi)，而是在符合数大洋环流、海水密度等与地球、海洋自身有关因素的据分布特征的某类曲线中，根据某种标准而选择一条影响。这些影响因素导致全球海平面的时空特征明显。最佳曲线作为所给数据的连续函数，这样的问题即为海平面变化包含了海洋特别是上层海洋水特性的变化曲线拟合问题。

3、最小二乘法的一般定义为：对给定的信息，近年来海洋灾害越来越频繁，海平面的上升更一组数据(xi,yi)(i=0,1,⋯,m)，要求在函数类是加剧了其危害程度，严重地威胁着人类的生存环境，中找一个函数y=S*(x)，使误差平方对海平面变化的研究显得尤为重要。和1数据资料（1）本文选取的海平面高度数据，是由法国AVISO数这里据中心提供的融合卫星测高数据中的UTD（up-to-date）(n

4、T、Jason-1和GeosatFollow-形式。这并不单纯是数学问题，还与所研究问题的运On等4种同步测高卫星并经过交叉定标的延时数据集，动规律及所得观测数据(xi,yi)有关；通常要从问题的由每周/月周期的沿轨数据生成的1/3°×1/3°Mercator运动规律及给定数据描图，确定S(xi)的形式，并通投影下（即在经度和纬度方向上具有相同的分辨率，约[1-3]过实际计算选出较好的结果。为33km乘以纬度的余弦）的网格化海平面高度异常3全球及南北半球平均海平面变化趋势数据。本文选取的时间范围为1992年12月至2008年12月，空间范围

5、为82.00°N~82.00°S，0.00°E~3.1线性趋势359.667°E。全球海平面升高趋势明显，其中南半球的增长速度快于全球和北半球，此现象也可以从全球海平面年2研究方法变化曲线中得知。通过拟合计算可得，全球海平面在本文采用的是曲线拟合的最小二乘法。在科学实1993年至2008年间以每年2.921mm的速度上升，北验的统计方法研究中，往往要从一组实验数据(xi,yi)半球以每年2.33mm的速度上升，南半球以每年3.347(i=0,1,⋯,m)中，寻找自变量x与因变量y之间的函mm的速度上升；但全球和北半球海平面并不是一直都数关系

6、y=F(x)。实验数据往往具有不准确性，数据量处于升高的阶段，全球在1998年~1999年、2006年~2007大的特点，测试过程中有误差，但这组数据还是基本年，北半球在1998年~1999年，2005年~2007年阶段上能够反映因变量与自变量之间变化的特征。如果我都出现海平面高度微弱下降的趋势（见图1）。收稿日期：2011-03-28项目来源：国家863计划资助项目（2008AA121701）；国家重点基础研究发展计划资助项目（2009CB723903）。第9卷第5期王珍珍等：高度计观测的全球海平面时空变化特征73海平面变化速度分布基本相

7、似。除印度洋西北海岸外，海平面升高速度较快的区域海平面的年平均高度较高；反之亦然。印度洋的西北海岸年海平面较低为负值，但年海平面一直呈缓慢上升的状态。图1全球、南北半球年平均海平面变化及趋势3.2全球年平均海平面变化趋势分布虽然全球海平面整体呈上升的趋势，但是从分布上来说并不是所有的区域海平面都升高了，有些地区海平面却呈现降低的现象，如图2所示。海平面减少图3全球年平均海平面变化最明显的区域是里海，每年的降低速度低于-2.4cm。三4.2全球季节平均海平面高度分布大洋海平面增减变化各异，太平洋对比最为明显。太由全球季节平均海平面的变化可知（

8、图4），全球平洋地区海平面降低区域位于其东部偏北沿岸，从白海平面年周期显著，季节变化也较明显，在季节尺度令海一直延伸至南美的秘鲁沿岸；海平面增加最快的上比容和两极海冰消长对于全球