联合卫星测高、GRACE和温盐资料研究海平面变化

论文摘要

近100年来海平面不断处于上升状态,这对生活在沿海低海拔地区的人口生产生活产生了极大的挑战。导致海平面变化的主要因素是海水质量变化和温盐变化引起的比容海平面变化。卫星测高技术可以提供精确的总体海平面变化,GRACE数据可以反演海水质量变化,温盐资料可以计算比容海平面变化。本文联合卫星测高数据,GRACE卫星数据和温盐资料研究全球和南海海平面变化及其影响因素,主要研究内容及结果概括如下:（1）介绍海平面测量技术的发展历程,阐述了国内外对海平面变化的研究成果。详细分析了利用GRACE时变重力场模型反演海水质量以及温盐数据计算比容海平面变化的理论和方法,重点阐述了数据后处理过程中常用到的一些分析方法,包括时间序列分析,相关性分析和主成分分析。（2）用卫星测高数据,GRACE卫星重力数据和温盐资料来研究2005-2014年全球海平面变化情况,验证三种测量方式在全球范围内互相吻合的很好。结果显示,卫星测高、GRACE和温盐资料得到的总海平面变化、海水质量变化和比容海平面变化的长期趋势分别为2.4±0.8mm/a、1.4±0.2mm/a和0.9±0.4 mm/a,即十年间海水质量变化对全球海平面变化长期趋势起主导作用。利用GRACE计算得到两极冰盖消融对海平面的贡献约为0.7mm/a,是全球海水质量变化的重要因素。研究得出ENSO对全球海平面的年际变化有明显的的调节作用,尤其是在赤道太平洋地区。（3）联合卫星测高数据,GRACE卫星重力数据和温盐资料对南海海平面分析,得出在研究时段内南海海平面平均上升速度为9.4±1.2mm/a,远远超过同期全球海平面上升速率,且南海海平面变化长期变化趋势的主导因素是的比容海平面变化。利用主成分分析在南海年际信号中提取出了与ENSO相关的第一模态,在El Ni?o发生期间南海海平面下降,La Ni?a发生期间南海海平面上升。分析南海海平面和全球海平面变化的关系,发现全球海平面通过海水质量变化来调节南海海平面,南海海平面自身的特性主要来自自身温盐变化导致的比容海平面变化。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究意义
•   1.2 海平面测量方式的发展
•   1.3 国内外研究现状
•   1.4 本文主要研究内容和结构
• 第2章 数据和基本方法
•   2.1 数据
•     2.1.1 GRACE数据
•     2.1.2 卫星测高数据
•     2.1.3 温盐资料数据
•   2.2 数据处理方法
•     2.2.1 GRACE数据反演海水质量变化
•     2.2.2 温盐数据计算比容海平面变化
•   2.3 数据分析方法
•     2.3.1 时间序列分析
•     2.3.2 相关性分析
•     2.3.3 主成分分析
•   2.4 本章小结
• 第3章 全球海平面变化
•   3.1 全球海平面变化
•     3.1.1 全球海平面季节变化
•     3.1.2 全球海平面趋势变化
•   3.2 两极冰盖对全球海平面的贡献
•     3.2.1 南极冰盖对海平面变化的影响
•     3.2.2 格陵兰冰盖对海平面变化的影响
•   3.3 ENSO对全球海平面的影响
•     3.3.1 十年间ENSO现象
•     3.3.2 海平面变化与ENSO现象的关系
•     3.3.3 赤道太平洋海平面监测ENSO
•   3.4 本章小结
• 第4章 南海海平面变化
•   4.1 南海海域概况
•   4.2 南海海平面变化
•     4.2.1 南海海平面季节变化
•     4.2.2 南海海平面趋势变化
•   4.3 ENSO对南海海平面的影响
•     4.3.1 南海海平面与ENSO现象的关系
•     4.3.2 南海海平面对ENSO冷暖事件的响应
•   4.4 南海海平面与全球海平面变化的关系
•   4.5 本章小结
• 结论与展望
•   结论
•   展望
• 致谢
• 参考文献
• 发表的论文及科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宿春鹏

导师: 范东明

关键词: 卫星测高,温盐资料,海平面

来源: 西南交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 西南交通大学

基金: 国家自然科学基金项目(41574018)

分类号: P731.23

DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.001779

总页数: 58

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