评论文章

，卷:12(7)

• 查看PDF
• 下载

佛罗里达东海岸海平面上升速度的评估

*通信:

帕克一个，詹姆斯库克大学工程与物理科学学院，澳大利亚汤斯维尔QLD 4811电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

一些论文只关注选定地区几年的数据，忽略了长期的波动，从而危言耸听地宣称海平面的相对上升速度高得令人难以置信。一个例子是论文“增加洪水危险在沿海海平面上升导致的社区:佛罗里达州迈阿密海滩的案例研究”。根据作者的说法，“佛罗里达州东南部海平面上升的平均速度从2006年前的3±2毫米/年增加到2006年后的9±4毫米/年”。这种说法是不正确的，它是基于一个10年的短时间窗口，放大了美国东海岸年际、年代际和多年代际振荡的正相位。本文表明，即使过去测量的短期相对海平面上升率更高，之后的数值也要小得多。对该地区海平面相对上升速度的长期评估表明，海平面上升的幅度要小得多，只是在这一趋势上振荡。

关键字

海平面之下;基韦斯特;佛罗里达州;东海岸

PSMSL全球海平面上升统计

透过拟合每月平均海平面时间序列，无法计算出有意义的相对海平面上升趋势[1-5没有足够长时间的高质量数据。根据道格拉斯[1]，在1991年已确定，由约50-60年以内的潮汐计记录所获得的海平面趋势会受到年代际海平面变化的影响。由于众所周知的年际、年代际和多年年代际振荡，为了推断可靠的趋势，至少需要收集60-70年的连续数据，而仪器没有受到重大扰动[2-5］．

如果我们考虑PSMSL计算的最新(2016年2月23日)全球相对平均海平面趋势调查中所有至少有60年记录数据的潮汐计[6]， 212个潮汐计的初始平均相对上升速率为+0.41 mm/年，最大值为+9.41 mm/年，最小值为-13.22 mm/年。在212个潮汐计中，有64个潮汐计的涨潮率为负，148个潮汐计的涨潮率为正。在全球212个潮汐计中，“相对”上升速度超过卫星估计的所谓全球“绝对”上升速度+3.25毫米/年的有16个。它们都位于众所周知的极端沉降区。在37个潮汐计中，最常见的相对海平面上升速率为每年+1.25毫米。在过去几十年里，长期测潮仪上的相对海平面上升没有变化。这个声明是关于全球相对海平面加速度和速度的naïve平均值。“绝对海平面”和“全球海平面”将在讨论部分进行辩论。

费尔南迪纳海滩和基韦斯特的海平面上升

在212个名单中，整个佛罗里达东海岸只有两个潮汐计，费尔南迪纳海滩和基韦斯特。费尔南迪纳海滩有104年的记录，时间跨度为117年，完整性为89%。数据的第一年是1898年，最后一年是2014年。PSMSL计算的趋势为+2.06±0.1 mm/年。

在104年的时间跨度内，KEY WEST有104年的记录，完整性为100%。第一年是1913年，最后一年是2014年。PSMSL计算的趋势为+2.33±0.13 mm/年。

Wdowinskia等人的主张[7因此，在2006年之后，佛罗里达东南海岸的海平面正以每年+9±4毫米的速度上升，这与长期相对海平面上升的估计非常不一致。它是建立在海平面自然波动的基础上，如图所示图1而且图2．

图。1．图中显示了在KEY WEST测量到的MSL，也显示了基于10年短时间窗口(SLR10)或基于70年时间窗口计算的相对上升速率(SLR70)。图。2费尔南迪纳海滩也有同样的结果。由于基韦斯特MSL的单变量数据系列的周期图返回了417个月或34.75年的重要周期，这意味着需要至少70年的数据才能推断出可靠的趋势，与世界上许多其他地点类似。

10年的短时间窗口极具误导性，因为年际、年代际和多年代际的振荡会使相对上升率与可能的长期价值的计算出现向上或向下的偏差。目前的积极阶段产生的表观价值远远高于合法的。在过去，已经经历过更高和更低的值。

因此，声称基韦斯特自2006年以来的单反比为+11.81毫米/年是不正确的，因为在过去用同样短的10年时间窗口计算出的更大的单反比都是在过去记录的，而这些数值之后总是会出现更小的数值。由于SLR70是恒定的，而且最近也没有达到峰值，因此似乎更合理的说法是，基韦斯特的海平面正在以每年+2.36毫米的趋势振荡。在费尔南迪纳海滩也发现了同样的模式，表明振荡在大西洋海岸的更大区域是同步的，而不是作者所关注的区域。

佛罗里达州东海岸其他地区的海平面上升

图。3-3 g．［8]介绍了费尔南迪纳海滩、梅波特(另一个被PSMSL忽视的足够长度和质量的潮汐测量仪)、迈阿密海滩和基韦斯特的MSL。不幸的是，迈阿密海滩自1981年以来就没有录音了。尽管有创纪录的短(51年)和差距，但佛罗里达州东部这四个地区的海平面波动似乎非常相似沿海位置，非常接近的是相对上升速度，分别为+2.08，+2.55，+2.39和+2.37毫米/年。

该图亦包括(如有的话)50年平均海平面趋势的变化。线性平均海平面趋势是以具有足够历史数据的台站的重叠50年增量计算的[8］．每个50年趋势的变异性(95%置信区间)与每个50年周期的年中进行对比。实心水平线表示使用整个记录时期的线性平均海平面趋势。这幅图进一步显示了海平面的振荡而不是加速模式。

讨论

据记载，全球潮汐计测得的naïve平均相对上升速率为+0.41毫米/年。这不是对海平面“相对”或“绝对”上升速度的“全球”估计。

关于在卫星时代开始前，即大约1900年至1993年，“全球”海平面绝对上升约为每年+1.8±0.1毫米的说法，值得注意的是，这一说法源于只叠加了21个潮汐计记录，这些记录在主观上被认为“稳定”的地区，覆盖了全世界[1]，或只有24个[9]，同时也有来自南半球的代表，并介绍了对未评估精度的冰期后反弹的计算修正。

冰后反弹模型珀尔蒂埃的[10]并不能准确地反映世界范围内下沉或地壳均衡的垂直地面运动。不仅如Morner所述[11冰川均衡调整是一个局部现象，而不是全球现象。陆地垂直移动还有许多其他原因，例如地下水开采，这与美国东海岸和海湾各州特别相关[12-15］．例如，如果我们考虑新奥尔良地区，它最近显示[16他认为，由于一系列过程的混合作用，包括水、石油和天然气的抽取、浅层沉积物的压实、断层作用、地壳因沉积物重量而下沉等，土地正在以极其不稳定的速度下沉，最高可达60-50毫米/年。

道格拉斯所讨论的21或24个潮汐计的垂直速度[1，9]并非由全球均衡调整给出模型珀尔蒂埃的[10］．21或24个潮汐计并不能准确地反映世界海洋的状况。因此，“全球”海平面的“绝对”速度并非道格拉斯所说的+1.8±0.1毫米/年[1，9］．

为了了解基韦斯特岛2.33毫米/年的相对海平面上升中有多少是由于测潮仪的下沉引起的，SONEL监测的附近GPS圆顶[17]表明KYW1的沉降量为-0.63毫米/年，CHIN可能存在沉降，但未评估为信号不稳定。JPL也支持KYW1的下沉-0.66毫米/年[18］．相对运动测潮仪与GPS圆顶的相对运动测潮仪没有进行评估，GPS圆顶的垂直速度误差超过2毫米/年。基韦斯特潮汐计的实际下沉很可能更大，因为SONEL和喷气推进实验室的约束优化提供的海平面上升的“绝对”速率远远大于“相对”速率，特别是在美国和欧洲等更“敏感的地区”。

我们对全球海平面速度趋势不感兴趣，因为如果没有对世界海岸线的适当覆盖，任何主张都是一种推测，我们对此不感兴趣计算不准确的绝对速度从准确的相对海平面上升散焦。我们关注的是一个全局的测潮仪位置，不仅考虑了速度，还考虑了速度的加速度，即速度的时间变化率。如果世界各地的海平面加速度都接近于零，就没有理由海洋和沿海管理不应是本地的，并应基于已证实的相对海平面记录[2-5］．

结论

众所周知，海平面在不同的时间尺度上振荡，从几个小时到几十年，令人失望的是，许多人仍然选择短期时间窗口来制造海平面上升远远高于实际水平的错误印象。

海平面相对上升速率不应以10年或更短的时间窗口计算，也不应以10年或更短的时间窗口计算沿海管理应该是基于这样的计算。沿着佛罗里达东海岸，2006年之后，海平面像以前一样在振荡，大约是+2毫米/年的趋势。

参考文献

1. 道格拉斯BC。全球海平面上升。地球物理学报，2001;29(4):489 - 497。
2. 哈特拉斯角以北北美大西洋沿岸海平面上升的振荡。NatHazard。2013年,65(1):991 - 7。
3. 帕克·A.美国海平面变化趋势超过100年的记录。NatHazard。65(1): 1011 - 2013; 21。
4. 萨阿德SM, ParkerA LawsonM。的海平面趋势分析沿海管理。OceanCoastManage。2013; 73:63 - 81。
5. 帕克A，奥利尔CD。沿海规划应基于已证实的海平面数据。OceanCoastManage。2016; 2(1): 1 - 14。
6. http://www.psmsl.org/products/trends/trends.txt
7. 王志强，王志强，王志强，等。日益增加的水浸危险沿海海平面上升导致的社区:迈阿密海滩案例研究。OceanCoastManage。2016; 126:1-8。
8. http://tidesandcurrents.noaa.gov/sltrends/sltrends.html
9. 道格拉斯BC。全球海平面上升:重新决定。SurveysGeophysics。1997; 18(2): 279 - 292。
10. 珀尔帖效应的车手。全球冰川均衡调整和沿海构造。GeologicSocLondon SpecPublicat。1998年,146(1):1至29。
11. MornerNA。冰川均衡:区域性而非全球性。IntJGeosci。2015; 6:577 - 92。
12. Galloway DL, Jones DR, Ingebritsen SE。美国地面沉降:美国地质调查局1999;1182:175。
13. 减轻美国地面下沉造成的损失:华盛顿特区。国家科学院出版社，1991;58页。
14. Clawges RM, Price CV。描述美国毗连的主要含水层、地表地质和地下水区域的数字数据集:美国地质调查局公开，1999;档案报告;99-77。
15. Konikow低频。美国地下水枯竭美国地质调查局科学调查报告。2013;(1900 - 2008): 5079、63。
16. 琼斯CE，安K，布洛姆RG，等。人为和地质对路易斯安那州新奥尔良附近下沉的影响。地球物理研究杂志:固体地球，2016。
17. http://www.sonel.org
18. http://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html