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海平面变化是全球气候系统变化的一个组成部分，是全球气候与环境变化的重要指标，它受自然和人为两方面因素的影响。全球海平面变化也会影响全球的气候变化以及沿海区域及岛屿的生态环境甚至存亡。全球海平面变化可以分为两种形式的变化:海水质量变化和比容海平面变化。海水质量变化主要是由于两极冰盖和高山区的冰川融化流入海洋所致;比容海平面变化是由海水的温度和盐度变化所引起的，其中温度变化是最主要的因素。海水的温度变化存在横向空间差异，而且在不同深度的变化也不相同。随着测量技术的不断发展，人们可以精确测量海洋上层的温度，而深海温度变化对海平面贡献的研究仍然不足。全球平均海平面变化受到自然现象的影响而产生波动，存在较大的空间差异，从而影响海平面变化速率，而这种影响目前仍然无法准确估算。中国近海海平面变化对中国沿海区域影响最直接，影响沿海区域的生态环境和人们的生产生活。因此，研究全球海平面和区域海平面变化问题具有重要的科学意义和社会应用价值。本文利用多源数据对全球海平面、深海热容海平面以及中国近海海平面等变化问题开展了具有创新性的研究工作。论文主要研究内容和创新点包括以下几个方面:
(1)全球海平面变化
本文利用现代大地测量特别是海洋测高、重力卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及其Follow on观测数据，计算了最新的全球海平面变化。结果表明，全球平均海平面变化在1993.01-2010.12期间上升速率为3.0±0.1mm/a，在2011.01-2019.10期间为4.8±0.6mm/a，而在整个1993.01-2019.10时间段的上升速率为3.4±0.4mm/a，自2010年以后一直保持较快的上升速率。在2007年到2015年间总体海平面、海水质量和比容海平面（包括深海）上升速率分别为:4.1±0.7mm/a、2.6±0.4mm/a、1.5±卜0.2mrm/a，而且海水质量和比容海平面均呈现加速上升的趋势，其中海水质量变化速率大约为比容海平面变化速率的两倍。海平面变化会受到ENSO(El Ni(n)o-Southern Oscillation)的影响，且以受到拉尼娜现象的影响为主。我们发现，在1999年海洋表面的淡水通量受拉尼娜的影响要大于2011年，然而2011年的海平面变化更加明显。这是因为不同类型的拉尼娜对陆地降雨分布影响不同，在1999年的绝大部分陆地降雨又迅速的流回了海洋之中。因此，ENSO对海平面的影响大小不仅与其强度有关，与其类型也有重要的关系。
(2)全球深海热容海平面变化
本文利用船测CTD(Conductivity,Temperature，Depth)数据和Argo(ARRAY for REAL-TIME GEOSTROPHIC OCEANOGRAPHY)观测数据，对2000米以下深海的温度状态及其对热容海平面变化的影响进行了创新性研究。通过对全球深海温度状态的计算与分析，我们发现海水温度随深度的变化特性存在区域性分布特征，因此我们利用船测CTD数据将全球海洋划分为38个区域。我们进一步结合CTD数据和Argo数据构建了数学外推模型，建立了1000-2000米海水温度与2000米以下海水温度之间的数学表示关系，从而利用1000-2000米的Argo数据推算了2005到2015年2000米以下深海海水月均的温度，最后得到深海温度状态以及全球热容海平面变化。我们发现2000米以下全球深海平均热容海平面在2005-2015年期间的变化趋势是0.12±0.03mm/a，这个结果与结合卫星测高、GRACE和Argo计算的结果相一致。热容海平面变化与海水深度之间的研究分析表明，各水层对全球热容海平面的贡献随深度逐渐减小，在大约4000-5000米的深度，海水温度有一个波动，我们认为这与地热有一定的关系。
(3)中国近海海平面变化
本文还研究了中国近海各个海域的海平面变化规律和特征。我们注重各种影响时变重力信号的计算与分离，着重反演及估算了中国东海沉积物对海水质量变化的影响，还讨论了东海沉积物的季节变化特征及其影响因素。本文的研究结果表明，渤海、黄海、东海和南海平均海平面在1993年到2019年的变化趋势分别为:3.3±0.7、3.4±0.6、3.3±0.2和4.0±0.4mm/a。渤海和黄海的海平面变化比较相似，年际波动较大，它们在1999年到2010年海平面变化趋势较小，分别为1.1±1.8mm/a和-0.2±1.6mm/a，黄海有下降的趋势;东海在此时间段内上升的速率也比较小，为1.5±1.1mm/a，但自2010年以后上升速率均明显加快。南海海平面的年际波动最大，与ENSO的相关性较强。中国东海沉积物对海水质量影响的结果表明，海底沉积物在2005-2015年期间的质量变化速率是0.82±0.3Gt/a，对海平面变化的影响为1.04±0.4mm/a。东海沉积物还存在较大的季节性波动，主要是由于东部海域之间沉积物在洋流的带动下来回传送所致。
(1)全球海平面变化
本文利用现代大地测量特别是海洋测高、重力卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及其Follow on观测数据，计算了最新的全球海平面变化。结果表明，全球平均海平面变化在1993.01-2010.12期间上升速率为3.0±0.1mm/a，在2011.01-2019.10期间为4.8±0.6mm/a，而在整个1993.01-2019.10时间段的上升速率为3.4±0.4mm/a，自2010年以后一直保持较快的上升速率。在2007年到2015年间总体海平面、海水质量和比容海平面（包括深海）上升速率分别为:4.1±0.7mm/a、2.6±0.4mm/a、1.5±卜0.2mrm/a，而且海水质量和比容海平面均呈现加速上升的趋势，其中海水质量变化速率大约为比容海平面变化速率的两倍。海平面变化会受到ENSO(El Ni(n)o-Southern Oscillation)的影响，且以受到拉尼娜现象的影响为主。我们发现，在1999年海洋表面的淡水通量受拉尼娜的影响要大于2011年，然而2011年的海平面变化更加明显。这是因为不同类型的拉尼娜对陆地降雨分布影响不同，在1999年的绝大部分陆地降雨又迅速的流回了海洋之中。因此，ENSO对海平面的影响大小不仅与其强度有关，与其类型也有重要的关系。
(2)全球深海热容海平面变化
本文利用船测CTD(Conductivity,Temperature，Depth)数据和Argo(ARRAY for REAL-TIME GEOSTROPHIC OCEANOGRAPHY)观测数据，对2000米以下深海的温度状态及其对热容海平面变化的影响进行了创新性研究。通过对全球深海温度状态的计算与分析，我们发现海水温度随深度的变化特性存在区域性分布特征，因此我们利用船测CTD数据将全球海洋划分为38个区域。我们进一步结合CTD数据和Argo数据构建了数学外推模型，建立了1000-2000米海水温度与2000米以下海水温度之间的数学表示关系，从而利用1000-2000米的Argo数据推算了2005到2015年2000米以下深海海水月均的温度，最后得到深海温度状态以及全球热容海平面变化。我们发现2000米以下全球深海平均热容海平面在2005-2015年期间的变化趋势是0.12±0.03mm/a，这个结果与结合卫星测高、GRACE和Argo计算的结果相一致。热容海平面变化与海水深度之间的研究分析表明，各水层对全球热容海平面的贡献随深度逐渐减小，在大约4000-5000米的深度，海水温度有一个波动，我们认为这与地热有一定的关系。
(3)中国近海海平面变化
本文还研究了中国近海各个海域的海平面变化规律和特征。我们注重各种影响时变重力信号的计算与分离，着重反演及估算了中国东海沉积物对海水质量变化的影响，还讨论了东海沉积物的季节变化特征及其影响因素。本文的研究结果表明，渤海、黄海、东海和南海平均海平面在1993年到2019年的变化趋势分别为:3.3±0.7、3.4±0.6、3.3±0.2和4.0±0.4mm/a。渤海和黄海的海平面变化比较相似，年际波动较大，它们在1999年到2010年海平面变化趋势较小，分别为1.1±1.8mm/a和-0.2±1.6mm/a，黄海有下降的趋势;东海在此时间段内上升的速率也比较小，为1.5±1.1mm/a，但自2010年以后上升速率均明显加快。南海海平面的年际波动最大，与ENSO的相关性较强。中国东海沉积物对海水质量影响的结果表明，海底沉积物在2005-2015年期间的质量变化速率是0.82±0.3Gt/a，对海平面变化的影响为1.04±0.4mm/a。东海沉积物还存在较大的季节性波动，主要是由于东部海域之间沉积物在洋流的带动下来回传送所致。