我國平均海水面的變化與監測

■蔡迎張巧茹李小虎趙喆

（1 61139部隊北京100091；2 61206部隊北京100042；3 66061部隊北京100144）

我國平均海水面的變化與監測

■蔡迎1張巧茹2李小虎1趙喆3

（1 61139部隊北京100091；2 61206部隊北京100042；3 66061部隊北京100144）

研究高程基準主要關心平均海面高和長期變化，應盡可能減小周期性變化的影響。目前采用的“1985國家高程基準”，是由青島大港驗潮站1952-1979年驗潮數據確定的。我們在“1985國家高程基準”的研究基礎上，收集了2000年以來我國大陸及海南島地區60多個驗潮站的潮汐數據，通過平差處理，計算出從1956年至2006年，每年逐月以及逐年平均海水面變化情況，從而得出了影響我國平均海水面的主要因素為天體引潮力、海洋準周期因子、大陸徑流與降水量、和溫室效應。

平均海水面大陸徑流與降水量

1　引言

海面不是靜止的，時刻都在運動著。平均海水面是驗潮站所處海區一定范圍內，某時段海洋水位在潮波系統的控制下，受海洋水文、海洋動力學、沿岸陸地水文和氣候等多種要素綜合作用下的結果。根據所取時段的長度不同，它有日、月、年和多年平均海水面之分，通常是采取觀測驗潮儀或水尺記錄每整小時潮高的平均值，稱為該觀測時期的平均海水面［1］。計算時以？18.61年或19年為周期，滑動步長為1年，得到10組平均海面值，取其平均值作為當地黃海平均海面高。平均海水面是作為計算陸地高度的起算面，也就是山高的基準面。高程基準是高程測量的起算依據，是大地測量基準的重要組成部分。本文從平均海水面概述、變化原因和規律、消除海水面變化影響的方法等方面進行闡述，旨在梳理前人成果，建立數據體系，提出解決方案，為國家經濟建設發展提供數據支撐和基礎保障。

2　我國大陸沿海平均海水面變化的原因及規律

2.1變化的原因

使海水面發生波動的原因有天體引潮力、氣象和氣候因子、海洋水文和動力學因子、地球有關因子（地球自轉、地級移動、地球質量分布不均勻）等：

2.1.1天體引潮力

地球上的海水受到月球和太陽等天體的引潮力作用產生規律性的海洋潮汐運動，根據平衡潮理論，如果地球完全由等深海水覆蓋，用萬有引力計算［2］，月球所產生的最大引潮力可使海水升高0.563米，太陽引潮力的作用為0.246米。

2.1.2海洋準周期因子

海洋水文因子有季節變化，因而使海水的密度也隨之發生變異。海水密度的倒數叫比容，比容隨海水溫度和鹽度而變化，一般說來它具有年周期的特征。大約5月份起臺灣海峽的海流其平均流動指向北或東北，這一動力學條件使得注入東中國海的徑流，除了蒸發和一部分流入日本海外，基本上保持在本海區。這是夏、秋季東中國海平均海面升高的一個原因。冬季，東海徑流主干仍向東北流去，然而中國沿岸海流卻從黃海流向南海，致使東中國海的水體大量流失，因而平均海面降低。

2.1.3大陸徑流與降水量

大陸徑流和降水量對特定海區平均海面有重要影響。據不完全統計，流入渤海的年徑流量以7、8月份為最大，12、1月份為最小；流入黃海的多集中在7、8、9三個月；流入東海的多集中在6、7、8三個月；閩江最大流量在6、7月，珠江的最大流量出現在5、6月份。洪水季節使平均海面升高，而枯水季節使平均海面降低［3］。

2.1.4溫室效應

近年來，由于污染物質及溫室氣體的排放造成的全球環境變化、氣溫普遍上升。氣候專家預言，2025年地球平均表面氣溫將上升1攝氏度，2100年將上升3攝氏度。由于氣溫上升，溫室效應造成的冰川消融、局部地區地下水的開采以及海底地形的變遷等，都會引起海水面的升降變化。預計在未來的100年內，世界海平面將上升1米。

2.2變化的規律

國家高程基準面的變化包含兩部分，一部分是長期性變化，另一部分是周期性變化.研究高程基準主要關心平均海面高和長期變化，應盡可能減小周期性變化的影響。為了分析從1952年至今的平均海平面的變化，本文采用了不同算法得出的這些年的海平面的數據和這些年的潮位數據進行分析［4］。

按全國沿海42個主要驗潮站52年的平均海面和沿海2萬多公里的一等水準測量成果，分析計算了四個區域平均海面的高度、分布變化對比如下。

我國沿海海面呈現南高北低的趨勢。根據多年平均海水面的計算結果，南北最大高差為60±10cm；而各個區域的平均值之間，南海北部比渤海和北黃海約高70cm，比南黃海約高40cm，而比東海約高30cm。

3　結論

全球氣候變暖，海水增溫產生熱膨脹，冰川融化，海水質量增多，體積變大，這都導致全球海面上升。近幾十年來，全球海平面平均每年大約以3mm的速度上升，到2050年，全球性海面上升，估計為25-40cm，天津、上海、珠江三角洲相對海面上升分別為60-90cm、60-80cm、40-60cm。

［1］陳宗鏞．計算平均海面的方法 ［J］．山東海洋學院學報，1960（1）：65-73．

［2］黃祖柯，陳宗鏞，司鴻業，等．我國沿海若干驗潮站的19年潮汐分析 ［J］．中國科學：D輯，1997，27（2）：174-179．

［3］郗欽文．精密引潮位展開的精度評定 ［J］．地球物理學報，1992，35（2）：150-153．

［4］陳俊勇．建設我國現代大地測量基準的思考 ［J］．武漢大學學報：信息科學版，2003，28 （S）：1-6．

［5］喬建榮．六十年來黃海平均海平面的變化 ［J］．海岸工程，1985，4（2）：83

P71［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-296-1