21世纪末珠江口深圳最高潮位重现期值预估_聂宇华

第36卷 第6期

热 带 地 理

Vol.36，No.6

2016年11月

TROPICAL GEOGRAPHY

Nov.，2016

收稿日期：2015-10-30；修回日期：2016-11-03

基金项目：国家海洋局南海分局海洋科学技术局长基金（1453）；2012年广东省福利彩票公益金资助项目（广东沿海极端天气事件及绝对海平面变化对人类生存环境和周边沿海城市安全带来的影响）

作者简介：聂宇华（1986―），女，河南信阳人，工程师，硕士研究生，主要从事物理海洋相关研究，（E-mail）nhyfriend@。

聂宇华，汤超莲，程泽梅．21世纪末珠江口深圳最高潮位重现期值预估[J]．热带地理，2016，36（6）： ． NIE Yuhua ，TANG Chaolian ，CHENG Zemei ．Projections of Maximum Sea Level Recurrence Interval near Shenzhen at the End of

the 21th

Century[J]．Tropical Geography ，2016，36（6）： ．

21世纪末珠江口深圳最高潮位重现期值预估

摘 要：与北角/鰂位为1962年情况下为关键词：DOI：

目前，下2081―升0.40 m，20460.24 m（表1）面上升率与全球相当，近20 a上升率在3.2 mm/a左右[3]。2013年中国海平面公报预估广东未来30 a海平

面上升0.075~0.15 m [4]。陈特固等[5]

通过对长序列潮位及气候资料的研究发现，1910―2009年间珠江口每年最高潮位变化与全球气候变暖之间不存在明显

的相关关系。沈东芳等[6]

指出汕尾多年海平面变化呈波动上升趋势，存在显著的1 a、0.5 a、4个月和19 a四个周期，其中年振幅为0.11 m，且海平面高低

受厄尔尼诺事件影响明显。游大伟等[7]

通过对广东沿海验潮站潮位观测资料的统计分析，得出广东沿

海海平面近86 a（1925―2010年）、近40 a（1970―2010年）和近20 a（1993―2010年）的上升率分别为2.1、2.5和3.2 mm/a，存在加速上升的趋势，并与

全球大体呈准同步变化。严维枢[8]

通过对相关验潮站资料的分析表明，香港地区海平面以1 mm/a的速

RCP6.0 0.25 0.18～0.32 0.48 0.33～0.63 RCP8.5

0.30 0.22～0.38 0.63 0.45～0.82

注：1）据文献[1]表SPM.2；2）设定4种情景为：2100年相对于1750年的全球辐射强迫（GRF）分别为：2.6、4.5、6.0、8.5 W/m 2

；3）根据CMIP5模式算出：置信范围取5%~95%；基准期取1986―2005年平均。

网络出版时间：2016-11-11 13:28:33

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热 带 地 理36卷

度上升。

赤湾验潮站是国家海洋局在深圳西部海域唯一的海洋潮汐观测站点。由于其地理位置的特殊性及重要性，该站自2008年被选为历年《中国海平面公报》反映珠江口海平面变化的代表站；同时该站还是国家风暴潮预报的基准站。由此可见，赤湾站在我国海平面变化及风暴潮预报等方面具有重要意义。但该站的潮位资料情况复杂，因此对该站的最

高潮位值进行梳理，并进行重现期值的预估十分必要。首先，其现用的防台预警与工程设计所用的年最高潮位重现期值是根据该站1965―1992年资料用

P-Ⅲ线型拟合得出的[9]

，因而不包含1962年6213号台风、1993年9316号强台风、2008年黑格比台风引起的珠江口异常高潮位值，这必然会影响到防台水位设计的准确性；其次，该站的旧验潮井位于自然海岸边，后赤湾围填海造出人工半岛，验潮井变成位于赤湾湾顶，湾小水浅。2012年10月验潮室迁至新扩张的赤湾港码头南端，新旧站水环境差异大，对年最高潮位也会产生一定的影响。此外，2015年中国海平面公报指出珠江口海平面以3 mm/a速率上升[10]。陈美榕等[11]

也提出由于海平面上升抬升水位、改变潮汐特征，在工程设计时必须考虑海平面逐年升高的问题。因此有理由相信，文献[9，12]给出的该站频率≤5%的最高潮位重现期值极可能偏低。

而目前国内外从气候变化的角度针对最高潮位重现期的相关研究较少，对于深圳赤湾海域该问题的研究更是鲜见。本文拟采用皮尔逊Ⅲ型适线拟合法估算该区域的年最高潮位重现期，并预估IPCC AR5的全球海平面上升0.24~0.40m后对最高潮位的可能影响，以期为该海域的风暴潮预警预报提供依据。

1 资料和方法

本文中赤湾站年最高潮位资料序列及资料来源

与文献[13，14]相同，即1965―1985年用广东省水文局赤湾水文站记录；1986―2014年用南海分局赤湾海洋环境监测站记录（1986―2010年两站的验潮室仅一墙之隔）。查测历史最高潮位引自文献[15]表5-2，潮位以珠江基面起算。

香港北角/鲗鱼涌历年最高潮位、最大风暴潮资料及极值水位重现期资料取自香港天文台（http:// .hk/egi_bin/hkl/Tc）（潮位以海图基准面起算）。该站1986年以前称北角（North Point），以后称为鰂鱼涌（Quarry Bay），资料联用。极端最高潮

位的分析与统计参照《警戒潮位核定方法》（GB/

T17839-1999）。重现期使用P-Ⅲ型适线算出[16]

。文中提及的验潮站位置见图1。

2 结果和分析

2.1 赤湾站近50 a最高潮位频率分布特征

皮尔逊Ⅲ型曲线在气象学、水文学和生物学的统计中应用广泛，特别是在海洋学的极值统计中最为常用。比如波浪、风速、流速、潮位等要素的观测值，频率分布多数符合P-Ⅲ型曲线，可借以解决

海洋要素多年一遇极值的计算问题[18]

。因此本文采取P-Ⅲ型适线拟合法对1965―2014年赤湾站年最高潮位进行分析，得出年最高潮位频率分布（图2）。

根据频率分布的计算结果：赤湾站的最高潮位平均值为1.56 m，C v 为0.15，C s /C v 值为8.6（其中Cv 为离差系数，C s 为偏差系数）。100 a一遇最高潮位为2.31 m，50 a一遇最高潮位为2.18 m。本文给出的赤湾站重现期普遍比文献[9，12]给出的值高0.05~ 0.10 m，与文献[19]计算结果较一致（表2），由于本文计算资料序列延长，含有海平面上升影响因素并增加了9316号（Becky）与0814号（Hagupit）强台风引起的异常高潮位2.23与2.21 m，因而计算结果更为合理。

2.2 赤湾站历史最高潮位后报

据文献[17]，近百年来北角站2次最高潮位为1937年4.05 m，1962年3.96 m。后者为1962年6213号台风（Wanda）引起。该台风路径呈东南―西北方向经过港深地区（图3）。9月1日香港鲗鱼涌与大埔滘站最高水位分别为3.96和5.03 m，最大增水为1.77和3.20 m。盐田王母龙岐乡为3.06 m，据历史资料分析：鰂鱼涌年最高潮位（x ）≥2.50 m时与赤湾站的年最高潮位（y ）存在显著的相关关系（图4）。 即：y ＝0.650 8x －29.571 （1）

图1 赤湾站及附近验潮站位置

Fig.1 Tide gauge location of Chi-wan and the other nearby stations 注：据文献[17]图2。