渤黄海周边验潮站地面垂直运动速率计算

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1、中国科学:地球科学2015年第45卷第11期:1737~1746《中国科学》杂志社www.scichina.comearth.scichina.comSCIENCECHINAPRESS论文渤黄海周边验潮站地面垂直运动速率计算①②②①①①*①①刘首华,陈长霖,刘克修,牟林,王慧,吴新荣,张建立,①①段晓峰,高佳①国家海洋信息中心,天津300171;②卫星海洋环境动力学国家重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,杭州310012*联系人,E-mail:wh_cherry@126.com收稿日期:2015-0

2、3-12;接受日期:2015-06-01;网络版发表日期:2015-10-30国家自然科学基金项目(批准号:41406032,41206021,41376014)、国家重点基础研究发展计划项目(编号:2012CB955601)、国家科技支撑计划项目(编号:2014BAB12B02)、天津市科技支撑计划项目(编号:14ZCZDSF00012)和卫星海洋环境动力学国家重点实验室开放基金项目(编号:SOED1305)资助摘要利用验潮站和卫星高度计的海平面观测资料进行联合分析,构建了具有加权约关键词束条件的新

3、的GaussMarkov计算模型,系统给出了渤黄海沿岸9个验潮站的地面垂直运验潮站地面垂直运动动速率量化值,速率解的不确定性在0.42~0.62mm/a.结果显示,6个验潮站呈地面下降海平面态势,其中塘沽站为(1.82±0.50)mm/a、龙口站为(1.65±0.46)mm/a、老虎滩为高度计(0.88±0.42)mm/a、鲅鱼圈为(0.58±0.62)mm/a、小长山为(0.13±0.43)mm/a和烟台站为GaussMarkov模型(0.01±0.43)mm/a.3个验潮站呈地面上升趋

4、势,秦皇岛为(1.12±0.46)mm/a、葫芦岛为(0.55±0.49)mm/a和成山头为(0.26±0.44)mm/a.塘沽站、龙口站地面下降趋势明显,秦皇岛站地面上升趋势明显.据此可以对验潮站观测海平面进行校正,给出更为准确的沿海海平面变化速率.同样该方法可以作为估计验潮站地面垂直运动速率的有效方法,推广应用于基准潮位核定、地面垂直变化等研究工作中.气候变暖引起海水膨胀、陆地冰川和极地冰原融Church等,2004;Chen等,2008).化,导致了全球海平面上升.根据2007年政府间气候验潮站

5、观测的海平面变化包含了其本身地面垂变化专业委员会(IPCC)的第四次气候变化评估报告,直运动因素的影响(长时间尺度的地壳垂直运动和人全球海平面在20世纪平均上升速率为(1.8±0.5)mm/a,为因素、局部地理地质环境造成的局部地面形变,在在1993~2003年间达到3.1mm/a(IPCC,2007).对于海此统称为地面垂直运动,冯浩鉴等,1999).部分GPS平面上升的研究,主要观测数据有验潮站资料和卫观测数据显示欧美近岸验潮站地面垂直运动的速率星高度计资料两种.验潮站观测的水位信息由于具在2~

6、4mm/a,与海平面变化速率量级相同(Teferle有精确度高、持续时间长的特点,成为海平面变化研等,2006;Mazotti等,2008;Buble等,2010),因此验潮究结论的主要数据基础(Douglas,1991,1997,2001;站本身的地面垂直运动必然会对海平面变化研究结中文引用格式:刘首华,陈长霖,刘克修,牟林,王慧,吴新荣,张建立,段晓峰,高佳.2015.渤黄海周边验潮站地面垂直运动速率计算.中国科学:地球科学,45:1737–1746英文引用格式:LiuSH,ChenCL,LiuK

7、X,MuL,WangH,WuXR,ZhangJL,DuanXF,GaoJ.2015.VerticalmotionsoftidegaugestationsneartheBohaiSeaandYellowSea.ScienceChina:EarthSciences,doi:10.1007/s11430-015-5167-6刘首华等:渤黄海周边验潮站地面垂直运动速率计算论有大的影响.为研究海平面变化的十年际及百年精度.Wöppelmann和Marcos(WM)(2012)做出了更进际变化机制,地面垂直运动的

8、影响是必要和核心的一步的改进,他们充分利用更长时间尺度的验潮站研究内容(Merrifield等,2009).数据,同时计算具有明显不同海平面变化特征的不地面垂直运动包含大尺度范围的地壳运动和局同区域多个验潮站点.该方法得出地中海及大西洋地地面垂直运动.大尺度范围的地壳运动有地球板东部17个验潮站的地面垂直运动速率范围在1.96~块运动和冰后期回弹GlacialIsostaticAdjustment1.28mm/a,解的不确定性在0.19~0.35mm/