全球海平面长期趋势变化及气候情景预测研究
发布时间：2021-10-18 08:07
本文利用验潮站资料、卫星高度计资料、GRACE重力卫星资料、温盐资料和CCSM3气候系统模式分析全球和赤道西太平洋暖池区海平面长期趋势变化及机制。利用CCSM3和POP模式在IPCC SERE A2’情景假设下预测21世纪全球和东中国海海平面变化。验潮站和卫星高度计的重构数据显示,20世纪全球平均海平面上升率为1.80mm/yr,且存在为0.0092mm/yr2的加速度,如果整个21世纪海平面继续加速上升,2100年海平面将比2000年高279mm。CCSM3气候系统模式模拟显示20世纪海平面上升了约4.0cm,加速度项为0.0048mm/yr2,这个结果不包含陆地冰的贡献,仅为热盐比容的贡献。利用验潮站资料分析得到1948-2008全球海平面上升率为1.5mm/yr,卫星高度计观测显示1993-2008年上升趋势达3.0mm/yr。20世纪后50年比容因素对海平面上升率的贡献约为25%,而1993年卫星高度计观测以来,比容的贡献则上升为33%-50%。比容海平面也可以通过卫星高度计观测的海平面减去GRACE观测的海平面得到。2003-2008年间,卫星高度计观测的海平面上升率为2.9...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 海平面变化的研究意义
1.2 海平面变化研究进展
1.2.1 20世纪海平面长期趋势变化特征
1.2.2 20世纪海平面长期趋势变化机制
1.2.3 21世纪海平面趋势变化预测
1.3 赤道西太平洋海平面趋势变化
1.4 东中国海海平面趋势变化及预测
1.5 本文研究内容及结构
2 数据、方法和模式介绍
2.1 数据介绍
2.1.1 卫星高度计资料
2.1.2 验潮站资料
2.1.3 温盐场资料
2.1.4 GRACE数据
2.2 方法介绍
2.2.1 随机动态分析预测方法
2.2.2 比容高度计算方法
2.3 共同气候模式CCSM介绍
2.3.1 CCSM耦合器介绍
2.3.2 CAM介绍
2.4 并行海洋模式POP介绍
2.4.1 控制方程及边界条件
2.4.1.1 球坐标系下的控制方程
2.4.1.2 边界条件
2.4.2 差分方法
2.4.2.1 空间离散
2.4.2.2 时间离散
2.4.3 次网格参数化
2.4.3.1 水平扩散系数
2.4.3.2 水平粘性系数
2.4.3.3 湍扩散系数
2.4.3 海平面高度的计算
3 20世纪海平面长期趋势变化及比容贡献
3.1 20世纪海平面上升速度和加速度
3.1.1 验潮站资料分析结果
3.1.2 CCSM模式模拟20世纪海平面变化
3.1.2.1 模式设置
3.1.2.2 模式结果
3.2 比容对全球平均海平面长期趋势变化的贡献
3.2.1 1955-2008年比容海平面变化趋势
3.2.2 2003-2008年比容海平面变化趋势
3.3 小结
4 赤道西太平洋海平面长期趋势变化及机制
4.1 赤道西太平洋海平面趋势变化
4.1.1 1993-2008年赤道太平洋海平面趋势变化
4.1.2 1950-2008年赤道太平洋海平面趋势变化
4.2 ENSO对赤道西太平洋海平面长期趋势变化的影响
4.3 气候系统模式的模拟结果
4.4 小结
5 21世纪全球海平面趋势变化气候情景预测
5.1 大洋环流模式中的Boussinesq近似与海平面变化
5.1.1 静压假定
5.1.2 湍流闭合的封闭性假定
5.1.3 Boussinesq近似与海平面变化模拟
5.2 模式设置
5.3 模式验证
5.3.1 平均海面高度
5.3.2 表层流场
5.3.3 表层温盐场
5.3.4 陆表气温变化
5.4 动力SSH变化
5.5 比容SSH变化
5.6 小结
6 21世纪东中国海海平面长期变化气候情景预测
6.1 模式设置
6.1.1 空间网格和地形
6.1.2 参数化设置
6.1.3 上表面和侧边界强迫
6.1.4 初始场及模式积分
6.2 模式验证
6.2.1 平均海平面高度
6.2.2 表层流场
6.3 21世纪东中国海海平面变化
6.4 小结
7 结论
8 创新点及工作展望
参考文献
致谢
个人简历
研究生期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Global Sea Level Change and Thermal Contribution[J]. ZUO Juncheng1), ZHANG Jianli2), DU Ling3), *, LI Peiliang3), and LI Lei3) 1) Key Laboratory of Coastal Disaster and Defense, Ministry of Education, Hohai University, Nanjing 210098, P. R. China 2) National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, P. R. China 3) College of Physical and Environmental Oceanography, Ocean University of China, Qingdao 266100, P. R. China. Journal of Ocean University of China. 2009(01)
[2]全球及中国海海平面变化研究进展[J]. 颜梅,左军成,傅深波,陈美香,曹越男. 海洋环境科学. 2008(02)
[3]气候系统模式发展中的耦合器研制问题[J]. 周天军,俞永强,宇如聪,刘海龙,李薇,张学洪. 大气科学. 2004(06)
[4]全球大洋环流诊断模式研究——流场及流函数[J]. 魏泽勋,乔方利,方国洪,崔秉昊,方越,王新怡. 海洋科学进展. 2004(01)
[5]海洋环流模式中不同近似假设下的海表高度[J]. 李薇,张学洪,金向泽. 海洋科学进展. 2003(02)
[6]中国近海1992～1998海平面变化监测与分析[J]. 王海瑛,许厚泽,王广运. 测绘学报. 2000(S1)
[7]长江三角洲及毗连地区海平面上升影响预测与防治对策[J]. 施雅风,朱季文,谢志仁,季子修,蒋自巽,杨桂山. 中国科学（D辑:地球科学）. 2000(03)
[8]珠江三角洲2030年海平面上升幅度预测及防御方略[J]. 黄镇国,张伟强,吴厚水,范锦春,江沛霖,陈特固,黎子浩,黄本胜. 中国科学（D辑:地球科学）. 2000(02)
[9]结合全球气温上升预测值的21世纪长期海平面预测方法[J]. 郑文振,陈宗镛. 海洋通报. 1998(04)
[10]全球和我国近海验潮站及任意地点（区）的21世纪海平面预测[J]. 郑文振. 海洋通报. 1996(06)
本文编号：3442509
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 海平面变化的研究意义
1.2 海平面变化研究进展
1.2.1 20世纪海平面长期趋势变化特征
1.2.2 20世纪海平面长期趋势变化机制
1.2.3 21世纪海平面趋势变化预测
1.3 赤道西太平洋海平面趋势变化
1.4 东中国海海平面趋势变化及预测
1.5 本文研究内容及结构
2 数据、方法和模式介绍
2.1 数据介绍
2.1.1 卫星高度计资料
2.1.2 验潮站资料
2.1.3 温盐场资料
2.1.4 GRACE数据
2.2 方法介绍
2.2.1 随机动态分析预测方法
2.2.2 比容高度计算方法
2.3 共同气候模式CCSM介绍
2.3.1 CCSM耦合器介绍
2.3.2 CAM介绍
2.4 并行海洋模式POP介绍
2.4.1 控制方程及边界条件
2.4.1.1 球坐标系下的控制方程
2.4.1.2 边界条件
2.4.2 差分方法
2.4.2.1 空间离散
2.4.2.2 时间离散
2.4.3 次网格参数化
2.4.3.1 水平扩散系数
2.4.3.2 水平粘性系数
2.4.3.3 湍扩散系数
2.4.3 海平面高度的计算
3 20世纪海平面长期趋势变化及比容贡献
3.1 20世纪海平面上升速度和加速度
3.1.1 验潮站资料分析结果
3.1.2 CCSM模式模拟20世纪海平面变化
3.1.2.1 模式设置
3.1.2.2 模式结果
3.2 比容对全球平均海平面长期趋势变化的贡献
3.2.1 1955-2008年比容海平面变化趋势
3.2.2 2003-2008年比容海平面变化趋势
3.3 小结
4 赤道西太平洋海平面长期趋势变化及机制
4.1 赤道西太平洋海平面趋势变化
4.1.1 1993-2008年赤道太平洋海平面趋势变化
4.1.2 1950-2008年赤道太平洋海平面趋势变化
4.2 ENSO对赤道西太平洋海平面长期趋势变化的影响
4.3 气候系统模式的模拟结果
4.4 小结
5 21世纪全球海平面趋势变化气候情景预测
5.1 大洋环流模式中的Boussinesq近似与海平面变化
5.1.1 静压假定
5.1.2 湍流闭合的封闭性假定
5.1.3 Boussinesq近似与海平面变化模拟
5.2 模式设置
5.3 模式验证
5.3.1 平均海面高度
5.3.2 表层流场
5.3.3 表层温盐场
5.3.4 陆表气温变化
5.4 动力SSH变化
5.5 比容SSH变化
5.6 小结
6 21世纪东中国海海平面长期变化气候情景预测
6.1 模式设置
6.1.1 空间网格和地形
6.1.2 参数化设置
6.1.3 上表面和侧边界强迫
6.1.4 初始场及模式积分
6.2 模式验证
6.2.1 平均海平面高度
6.2.2 表层流场
6.3 21世纪东中国海海平面变化
6.4 小结
7 结论
8 创新点及工作展望
参考文献
致谢
个人简历
研究生期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Global Sea Level Change and Thermal Contribution[J]. ZUO Juncheng1), ZHANG Jianli2), DU Ling3), *, LI Peiliang3), and LI Lei3) 1) Key Laboratory of Coastal Disaster and Defense, Ministry of Education, Hohai University, Nanjing 210098, P. R. China 2) National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, P. R. China 3) College of Physical and Environmental Oceanography, Ocean University of China, Qingdao 266100, P. R. China. Journal of Ocean University of China. 2009(01)
[2]全球及中国海海平面变化研究进展[J]. 颜梅,左军成,傅深波,陈美香,曹越男. 海洋环境科学. 2008(02)
[3]气候系统模式发展中的耦合器研制问题[J]. 周天军,俞永强,宇如聪,刘海龙,李薇,张学洪. 大气科学. 2004(06)
[4]全球大洋环流诊断模式研究——流场及流函数[J]. 魏泽勋,乔方利,方国洪,崔秉昊,方越,王新怡. 海洋科学进展. 2004(01)
[5]海洋环流模式中不同近似假设下的海表高度[J]. 李薇,张学洪,金向泽. 海洋科学进展. 2003(02)
[6]中国近海1992～1998海平面变化监测与分析[J]. 王海瑛,许厚泽,王广运. 测绘学报. 2000(S1)
[7]长江三角洲及毗连地区海平面上升影响预测与防治对策[J]. 施雅风,朱季文,谢志仁,季子修,蒋自巽,杨桂山. 中国科学（D辑:地球科学）. 2000(03)
[8]珠江三角洲2030年海平面上升幅度预测及防御方略[J]. 黄镇国,张伟强,吴厚水,范锦春,江沛霖,陈特固,黎子浩,黄本胜. 中国科学（D辑:地球科学）. 2000(02)
[9]结合全球气温上升预测值的21世纪长期海平面预测方法[J]. 郑文振,陈宗镛. 海洋通报. 1998(04)
[10]全球和我国近海验潮站及任意地点（区）的21世纪海平面预测[J]. 郑文振. 海洋通报. 1996(06)
本文编号：3442509
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