西北太平洋不同区域海平面变化特征分析*
2013-10-16于海利李培良顾小丽丁晓亮公言华徐佳佳
于海利,李培良**,顾小丽,丁晓亮,公言华,徐佳佳
(1.中国海洋大学海洋环境学院,山东 青岛266100;2.宁波市气象局,浙江 宁波315012;3.中国人民解放军第92853部队,辽宁 兴城125106)
全球海平面变化在20世纪已经表现出明显的上升趋势。Nicholls和Cazenave预测21世纪海平面变化速率将表现出比20世纪更大的上升速率[1]。Church等[2]曾利用验潮站资料估算了20世纪近百年的海平面变化速率,认为该数值在1~2mm/a,明显大于前2个世纪。Church等[3]通过重构资料计算得到全球平均海平面变化速率为(1.8±0.3)mm/a。
在现有的研究中,对于沿岸和大洋海平面变化的研究很多。White等[4]对比沿岸和大洋海平面变化后指出,二者长期趋势是相同的,但在短期内有差别,并说明这是由于受验潮站的局地作用影响。Merrifield等[5]利用验潮站资料计算全球1955-2007年间的海平面变化速率,并特别说明1990年代后沿岸海平面变化速率明显变快,为(3.2±0.4)mm/a,这比过去的1个世纪年全球海平面变化速率大将近1倍。Fenogilo-Marc等[6]也得到了类似的结果,原因是由于全球各地区沿岸海平面的高频率的年际变化多样性引起的,这种地区效应在全球海平面的长期变化中起到平衡作用。Prandi等[7]根据验潮站和高度计资料分析得到1993—2007年间沿岸和大洋海平面变化基本相同,分别为(3.3±0.5)和(3.4±0.1)mm/a,并进一步指出验潮站资料表现出非常强的年际变化特征。Holgate和Woodworth[8]指出,全球沿岸海平面变化速率要明显大于大洋海平面变化。丁荣荣等[9]通过功率谱分析表明,中国南海绝大多数验潮站主要周期为12个月。Han和Huang[10]在分析了中国南海的验潮站、T/P和比容高度后指出三者之间存在明显差异和联系,并指出 ENSO(El Nino-Southern Oscillation)对该地区影响较大。Arnold和 Claudia[11]分析JES(Japan East Sea)后指出,PDO对该地区年代际变化影响较大。Han和Huang[12]研究渤黄东海的季节、年际和年代际变化后指出,3个海区之间季节变化存在一定的位相延迟,渤海地区季节变化振幅最大,进一步说明PDO与海平面变化的负相关性。Vinogradov和Ponte[13]利用T/P资料分析海平面季节变化振幅特征,并重点分析了北美太平洋沿岸的季节变化特点。
目前验潮站或重构资料主要用于研究海平面变化,价值虽大,但只能反映沿岸海平面变化特征,并且沿岸和大洋海平面变化之间关系一直存在争议,近年来越来越多的研究以验潮站和高度计结合来研究沿岸和大洋海平面变化。
当前虽然针对海平面季节、年际和年代际变化的研究甚多,但针对近岸区、大洋沿岸区和大洋区的季节、年际和年代际变化特征以及它们互相之间的相互关系研究较少。本文根据所选验潮站的空间分布以及地理特征,将西北太平洋分为3个区域:近岸区(中国南海、东海、黄海、渤海、日本海)、大洋沿岸区(日本岛东侧沿岸、台湾、冲绳岛、菲律宾沿岸)、大洋区(开阔海面上),同时结合卫星高度计资料,研究探讨3个区域的海平面变化趋势、季节、年际和年代际变化特征。
1 资料介绍
(1)验潮站资料:主要由PSMSL(Permanent Service for Mean Sea Level,平均海平面常设办事处)(http://www.psmsl.org)获取,截取1950年后、长度为35a(含35a)以上的长期验潮站,同时引入国家海洋局提供的中国大陆沿岸长期验潮站数据,最终符合条件的验潮站共计125个,所有站点均为月均数据,取各站海平面变化异常值(SLA)。
(2)气候指数:SOI(Southern Oscillation Index)指数(http://www.bom.gov.au);PDO(Pacific Decadal Oscillation)指数(http://www.noaa.gov)。
(3)高度计资料:由法国空间研究中心(http://www.aviso.com)获取,该数据融合了 TOPEX/POSEIDON及JASON-1和ERS-1/2等多颗卫星的高度资料,选取1993年1月~2010年12月共939个周的周平均数据,精度为1/3(°)×1/3(°)(范围:0°~50°N、90°N~180°W)。将数据处理为月均资料,取距平值。
(4)水深资料:采用ETOPO5(全球陆地海洋DEM高程数据)(http://www.noaa.gov),精度为1/12(°)×1/12(°)的水深资料,选取范围:0°~50°N、90°E~180°W。
关于地壳运动:验潮站数据考虑的是局地的相对海表面高度,估算的结果包含地壳垂向运动[5],地壳运动会对分析产生一定偏差。Merrifield等[5]利用Nerem和Mitchum[14]的方法,将地壳变化看作线性趋势,总结出,虽然地壳调整对单独站点分析会有影响,但对于全球海平面趋势的变化结果影响不大。
已知资料中地壳变化剧烈的站点均在日本岛,Ayukawa站在过去的几十年中地面沉降[15],Kushiro和Ofunato站因地震有很明显的下降趋势,另外Mera站也有小幅度的地壳下沉[14]。Miyake Sima站因火山活动,导致地壳大幅度上升[16],Osaka站地壳也有上升趋势[15]。研究验潮站海平面变化时,为避免地壳升降的影响,一般会将位于地壳升降较明显的地区(地质构造活跃)的站点剔除掉,或者将更正应用于海平面数据[3],应 用 最 广 的 是 GIA(Glacial Isostatic Adjustment)订正[17]。在本文中,把已知的变化剧烈的站点单独考虑,分析时排除这类站点。
2 海平面长期变化趋势
图1和表1分别为选取站点的空间分布及站点信息。表1中1~62号为近岸区,63~120号为大洋沿岸区,121~125号为大洋区,标记*为地壳变化剧烈站点。
所选站点变化速率大部分呈上升趋势,最大为14.02mm/a(位于菲律宾 Manila站)。部分站点呈现出下降趋势,下降速率最大为-19.0mm/a(位于日本的ITOⅡ站)。表现上升趋势的站点为99个,下降趋势的站点为26个,上升趋势站点占总体的近80%。排除和未排除地壳变化剧烈的站点,海平面平均变化速率为1.71和1.91mm/a,与 Church等[3]研究结果吻合,地壳变化剧烈站点的存在对长期变化趋势的计算影响并不很大。
图1 西北太平洋地区验潮站空间位置分布及水深图。Fig.1 The spatial distribution of gauge stations and water depth in Northwest Pacific
3 海平面变化周期特征
为直观分析周期特征,对各站点进行功率谱分析。因站点数量多,功率谱分析图未全部列出,选取具有代表性的站点,其中近岸区、大洋沿岸区和大洋区的站点均是由低纬到高纬的顺序。图2和3是功率谱分析图,蓝色实线代表功率谱值,红色虚线代表95%的置信标准检验,绿色虚线代表红噪声标准。
表1 西北太平洋验潮站信息(标记*为地壳变化剧烈站点)Table 1 The information of gauge stations in Northwest Pacific(marked * are active stations)
图2 选取的部分站点功率谱分析图(主要周期)Fig.2 Power spectrum analysis of partial stations(Main period)
图3 选取的部分站点SLA功率谱分析图(2年以上周期)Fig.3 Power spectrum analysis of partial stations(Over 2-year period)
3.1 近岸区海平面变化周期特征
近岸区62个站点全部以12个月(1a)为主要周期,年周期特征明显,葫芦岛站(见图2d)具有图中2中所有站点最强的年周期(置信度超过95%。下文中功率谱分析结果如无特别说明,置信度均超过95%)。功率谱分析表明,近岸区的中国渤海站点的年周期强度普遍较大。Han和Huang[12]指出,中国渤海年周期最显著的原因是该地区受冬季强西北风和夏季弱的东南风的影响,季风作用明显。
近岸区低纬度的中国南海、东海、越南沿岸站点存在6个月(半年)周期,另外高纬度的朝鲜半岛、日本岛36°N以北的站点也都存在微弱的半年周期,如Sultan Shoal、闸坡、坎门、Wajima站(见图2a、b、c、e)都存在半年周期,随着纬度增加半年周期逐渐减弱。近岸区位于中国南海的中国大陆和越南沿岸站点普遍存在微弱的3个月周期,中国东海的厦门、坎门站(见图2c)也存在3个月周期。
近岸区站点存在明显的年际和年代际周期。热带近岸区站点年际和年代际周期信号表现出多样性,如Sultan Shoal站(见图3a)主要表现为5a的年际变化和10a的年代际变化周期,而与之距离较近的Sembawang站则不存在年际周期,却存在非常强的12a的年代际周期(图未列出)。中纬度近岸区站点年代际周期信号普遍占优(见图3c)。高纬度近岸区站点年际(年代际)周期信号较弱(强),如葫芦岛站(见图3c)具有强的20a周期。
3.2 大洋沿岸区海平面变化周期特征
大洋沿岸区的58个站点绝大部分以12个月(1a)为主要周期,年周期特征明显,日本北海道的Kushiro、Urakawa II主要周期为6个月,日本本州岛的Miyake Sima以10a以上的年代际周期为主要周期。日本岛东侧站点年周期强度存在2个异常低值和高值区,低值区在Urakawa II和Kozu Sima站附近(分别在北海道和本州岛东南角),高值区位于Onahama和Kure IV站(分别在日本岛东侧和濑户内海)。
大洋沿岸区存在6个月(半年)周期,主要分布在菲律宾和日本北海道(见图2f、j)。日本北海道部分站点还存在极微弱的3个月周期(见图2j)。
大洋沿岸区站点存在明显的年际和年代际周期。热带大洋沿岸区站点年际和年代际周期信号强度水平相当(见图3f,其年代际周期置信度未达到95%),中纬度大洋沿岸区站点均表现出较强的年际周期信号(见图3g),高纬度大洋沿岸区站点的年际(年代际)周期信号普遍表现较弱(强)(见图3h、j)。
3.3 大洋区海平面变化周期特征
大洋区的5个站点除Chuuk站外,其余均以12个月(1a)为主要周期,Chuuk站主要周期为44个月,但大洋区站点年周期强度普遍较弱,特别是热带大洋区站点(见图2k~o)。
大洋区站点也存在6个月(半年)周期,主要是热带地区站点(见图2k、l)。
大洋区站点同样存在明显的年际和年代际周期。热带大洋区年际信号强度大于年代际周期信号(见图3k~n),中纬度大洋区站点只有Chichijima站,其年际信号强于年代际信号。高纬度大洋区没有验潮站分布。大洋区站点年际和年代际周期强度普遍较低。
3.4 小结
近岸区、大洋沿岸区、大洋区站点主要周期为1a,年周期强度随纬度增加渐强,由大洋向近岸渐强,年周期最强的站点集中分布在中国渤海。存在半年周期的站点主要在低纬度和日本北海道地区,半年周期强度由大洋区向近岸区渐强。年际周期强度在低纬度地区强于高纬度地区。
在926名调查对象中,不乏以社会保障、社会工作、公共事业管理、非盈利组织管理等为专业的大学生,课余时间参加志愿服务活动,不仅可以将理论知识与实践相结合,又能提前了解相关专业所需的从业知识和技能,进而在以后的学习过程中,有意识地培养自己的职业素养和技能。
4 海平面季节、年际和年代际变化特征
4.1 季节变化特征
Arnold等[11]指出,海平面存在明显的季节变化特征,并指出这种季节振荡主要受热效应的影响。Vinogradov和Ponte[13]利用验潮站和T/P数据解释了沿岸、浅滩和大洋中海平面季节变化的机制。浅海中T/P数据的观测结果中有强的潮致高频混合[18]。White等[4]把离岸线1 000km的大洋海平面作为沿岸海平面,发现二者变化速率相同,并认为全球部分地区沿岸和海底地形较复杂,如西太平洋地区,这种地形的复杂性会对分析结果产生偏差。Vinogradov和Ponte[13]用200m水深界定浅滩和深海,分别研究二者海平面季节变化的振幅及相位。
本文引入水深大于1 000m的T/P数据作为大洋区海平面,对比近岸区、大洋沿岸区、大洋区的季节变化特征,其中大洋区中包含验潮站和T/P两部分。分别对近岸区、大洋沿岸区、大洋区验潮站和T/P数据进行区域平均,对得到的4个时间序列使用随机动态方法进行分析[19]。表2为随机动态结果主要参数。
表2 近岸区、大洋沿岸区、大洋区海平面的随机动态分析结果Table 2 The stochastic dynamic analysis of Near-shore,Coastal,and Oceanic Area
4.1.1 近岸区季节变化特征 近岸区1993—2010年间海平面变化速率为3.0mm/a。包含2个显著周期(12、8、3个月),其中主要周期为12个月,年周期振幅为117mm。表2显示,近岸区年周期振幅最大。近岸区的年周期相角为3.28,季节变化在6月上旬达到最大值。
4.1.2 大洋沿岸区季节变化特征 大洋沿岸区1993—2010年间海平面变化速率为4.2mm/a。包含4个显著周期(12、54、14.4、4个月),其中主要周期为12个月,年周期振幅为113mm,比近岸区年周期振幅略小。大洋沿岸区年周期相角与近岸区基本相同,为3.41,其季节变化在6月中旬达到最大值。
4.1.3 大洋区季节变化特征 大洋区包含2个部分,即验潮站和T/P。
大洋区验潮站海平面1993—2010年间变化速率为3.51mm/a。包含5个显著周期(12、27、108、10.3、6.6、6个月),其中主要周期为12个月,年周期振幅65mm,仅为近岸区年周期振幅的一半略多。大洋区验潮站海平面年周期相角与近岸区和大洋沿岸区差别较大,为3.74,季节变化在7月初达到最大值。
大洋区T/P海平面1993—2010年间变化速率为5.07mm/a。包含4个显著周期(12、72、30、6个月),其中主要周期为12个月,年周期振幅为34mm,大洋区验潮站海平面振幅的一半,仅为近岸区和大洋沿岸区的不到1/3。大洋区T/P海平面年周期相角与近岸区相角相同,为3.28。
大洋区验潮站与T/P海平面在季节变化振幅和相角方面都存在很大差异,其中主要原因是由于验潮站数据代表了局地特征,而T/P数据则代表了空间平均特征,另外,由于大洋区站点较少,可能会对结果产生部分影响。在分析地区局地特征时,大洋区验潮站海平面能较好的反映该地区的海平面变化特点,而分析空间的整体特征时,一般选取大洋区T/P海平面。
4.2 年际变化特征
对表1中125个站点进行去趋势和24个月低通滤波处理。图4为SLA与SOI指数的相关系数空间分布图。125个站点中,SLA与SOI指数相关系数为正(负)的站点为96(32)个。由图4可见,海平面年际变化具有明显的地域性。SLA与SOI指数相关系数绝对值较大的站点主要分布在热带地区。
为直观地观察海平面年际变化特征,选取10个有代表性的站点,这10个站点具有该区域其他站点的年际变化特征,纬度分布自低到高。图5为验潮站SLA与SOI指数关系图。由图5可见,10个站点均不同程度的存在年际变化特征。
图4 SLA与SOI指数相关系数空间分布Fig.4 The spatial distribution of correlation coefficient between SLA and SOI
图5 SLA与SOI年际变化关系图Fig.5 Relation between SLA and SOI
4.2.1 近岸区年际变化特征 由图4可见,近岸区站点与SOI指数相关系数绝对值较大的站点主要分布在低纬度地区。马来半岛南端的2个站,Sultan Shoal和Sembawang,相关系数分别为0.68和0.67,另外中国大陆沿岸的厦门站、闸坡站以及菲律宾Manila站与SOI指数相关性相对较高,均为0.43,其余低纬度站点一般在0.3左右。大多中高纬度站点与SOI指数相关系数绝对值在0~0.2之间,大部分中高纬度站点与SOI相关性较低。
Sembawang、吕四、Mikuni站(见图5d、g、j)位于近岸区,Sembawang站位于热带地区,吕四、Mikuni站位于中高纬度地区,Sembawang站的年际振幅为三者中最大,可达50mm左右,而吕四、Mikuni站均较小。可见,热带近岸区站点受ENSO影响比中高纬度地区大。
4.2.2 大洋沿岸区年际变化特征 由图4可见,与近岸区类似,大洋沿岸区站点与SOI指数相关系数绝对值较大的站点分布在低纬度地区。相关系数最大的为菲律宾Cebu站,相关系数为0.72,另外2个低纬度站点为菲律宾Legaspi和Jolo站,相关系数分别为0.45和0.56。中高纬度站点与SOI指数相关系数绝对值大部分在0~0.2之间。在日本岛西南角,近岸区和大洋沿岸交界处的站点与附近站点相比,相关系数相对较高。其余中高纬度站点与SOI指数的相关性普遍较低。
Cebu、Naha、Omaezaki II、Hakodate I站(图5c、f、h、i)位于大洋沿岸区,Cebu站位于热带地区,Naha、Omaezaki II、Hakodate I站位于中高纬度地区,Cebu站为4站中年际振幅最大的站点,在100mm左右,Naha、Omaezaki II站次之,位于高纬度的 Hakodate I站年际振幅最小。可见,热带大洋沿岸区受ENSO影响比中高纬度地区大。
4.2.3 大洋区年际变化特征 由图4可见,大洋区的5个站点中,处于低纬度的3个站点与SOI指数相关系数绝对值较大,随着纬度增加,相关系数逐渐减小。相关系数最大的为Chuuk站达到了0.86,低纬度的其他2个站点Kwajalein和Guam相关系数分别为0.81和0.62。大洋区处于中纬度的Wake站与SOI指数相关系数为0.23,最高纬度的Chichijima站与SOI指数相关系数接近0。
Kwajalein、Guam、Chichijima站(见图5a、b、e)位于大洋区,Kwajalein、Guam站位于热带地区,Chichijima站位于中纬度地区。Kwajalein、Guam站年际振幅较大,最大可达150mm左右,Chichijima站年际振幅较小,约为50mm。可见,热带大洋区受ENSO影响同样比中高纬度地区大。
4.3 年代际变化特征
ENSO的演变过程中存在年代际变化特征[23]。吕俊梅等[24]指出太平洋地区海温场主要存在PDO和ENSO 2种模态,根据海温场利用小波变换分析发现,PDO在ENSO对气候的影响过程中起到调制作用。由图5可以看出,年际信号中存在年代际信号,这些年代际信号大约在10a多甚至更长,吕俊梅等[24]表明PDO的稳定周期在25~64a,ENSO为2~8a。顾小丽和李培良[22]认为北太平洋中纬度地区海平面变化受PDO影响最显著,其程度大于热带太平洋地区。
对表1中125个站点进行去趋势和120个月低通滤波处理。图6为SLA与PDO指数的相关系数空间分布图。125个站点中,SLA与PDO指数相关系数为正(负)的站点为102(23)个。由图6可见,海平面年代际变化具有明显的地域性。SLA与PDO指数相关系数绝对值较大的站点主要分布在25°N~40°N的中纬度地区。
为直观地观察海平面年代际变化特征,选取10个有代表性的站点,这10个站点具有该区域其他站点的年代际变化特征,纬度分布自低到高。图7为SLA与PDO指数关系图,可见,10个站点年代际变化特征较为明显。
图6 SLA与PDO指数相关系数空间分布Fig.6 The spatial distribution of correlation coefficient between SLA and PDO
图7 SLA与PDO指数年代际变化关系图Fig.7 Relation between SLA and SOI
4.3.1 近岸区年代际变化特征 由图6可见,近岸区站点与PDO指数相关系数绝对值较大的站点主要分布在25°N~40°N的中纬度地区,为负相关。低纬度地区站点与PDO指数表现出较大的正或负相关,如马来半岛南端的Sembawang站和泰国湾的Ko lak站与PDO指数的相关系数分别为-0.79和0.54。中纬度地区站点与PDO相关性集中表现为负相关,特别是位于日本岛西南角的站点,相关系数普遍在-0.90左右。而高纬度地区(主要是日本岛)站点相关系数则相对较小。
Sembawang、吕四、Saigo站(见图7d、g、h)位于近岸区。Sembawang站位于热带,吕四、Saigo站位于中纬度。位于热带的Sembawang站年代际振幅最大,可达40mm,位于中纬度的吕四、Saigo站年代际振幅次之,在25mm左右,高纬度的站点(图未列出)年代际振幅较小,最小的不到20mm。未列出站点有类似特征。观察近岸区其他站点年际变化图可发现,低纬度地区站点年代际周期主要在10年左右,而中高纬度地区站点年代际周期主要表现为15~20a。
4.3.2 大洋沿岸区年代际变化特征 由图7可见,大洋沿岸区站点与PDO指数相关系数绝对值较大的站点主要分布在25°N~35°N的中纬度地区,大部分为负相关。低纬度站点与PDO指数相关性偏小,中纬度站点与PDO指数相关性最大,而高纬度站点则表现为较大的正或负相关。
Cebu、Okinawa、Aburatsu、Yuzhno Kurilsk站(见图7c、f、i、j)位于大洋沿岸区,Cebu站位于热带,Okinawa、Aburatsu站位于中纬度,Yuzhno Kurilsk站位于高纬度。位于热带的Cebu站年代际振幅最大,在55mm左右,Aburatsu、Yuzhno Kurilsk站次之,年代际振幅在40mm左右,位于中纬度的Okinawa站年代际周期振幅最小,约为25mm。对比其他站点可发现,热带地区站点年代际周期在10年左右,中纬度冲绳岛附近站点年代际周期与热带地区形态基本相同,而中高纬度地区日本岛沿岸站点年代际周期较大,一般为15~20a。
特别的是位于大洋沿岸区的日本岛东侧站点,大体上以黑潮延伸体(35°N~36°N)为界,与PDO指数相关性向南(北)以负(正)相关为主,由北向南相关性绝对值逐渐增加,这是由于黑潮延伸体两侧Rossby波速度CR不同,使得由东向西传播的斜压Rossby波信号到达西海岸时不再具有相同的特征[25]。Bo Qiu[25]指出,由于PDO在1998年前后的转变(见图7,PDO由正转负),沿黑潮延伸体南侧(Bo Qiu文中为32.4°N)的(具有正的SLA,由负的风应力旋度产生)斜压Rossby波传播赶超沿黑潮延伸体北侧(Bo Qiu文中为38.1°N)的(具有负的SLA,由正的风应力旋度产生)斜压Rossby波。
4.3.3 大洋区年代际变化特征 由图7可见,大洋区5个站点中,低纬度站点与PDO指数表现为较大的负或不相关,2个站点与PDO指数相关系数表现出较大负相关性,均在-0.60以上,另外2个站点表现出的相关性较差,相关系数不到0.1,置信度未到95%。中纬度的1个站点与PDO指数相关系数近-0.50。
Kwajalein、Guam、Chichijima(见图7a、b、e)位于大洋区。三者年代际振幅水平相当,约在30~40mm之间。大洋区的站点年代际周期表现基本相同,均在10a左右。
4.4 小结
近岸区、大洋沿岸区、大洋区站点海平面季节变化特征明显,季节变化振幅由大洋区向近岸区渐增。各区达到极值的时间基本相同。年际振幅由近岸区向大洋区渐增,随纬度增加递减。热带站点受ENSO影响远大于中高纬度站点。大洋沿岸区年代际振幅与同纬度站点相比较大,年代际振幅随纬度增加递减,但周期长度则渐增。受PDO影响较大的站点主要集中在日本岛的近岸区和大洋沿岸区交界处。
5 结语
近岸区、大洋沿岸区、大洋区验潮站海平面总体呈现出上升趋势,绝大部分站点以1a为主要周期,年周期强度最大的站点分布于近岸区的中国渤海地区,最弱的站点分布于大洋沿岸区的日本岛北海道。年周期强度随纬度增加渐强,由大洋区向近岸区渐强。存在半年周期的站点主要在低纬度地区,由大洋区向近岸区渐强。
1993—2010年间,近岸区、大洋沿岸区、大洋区海平面变化趋势不同,上升速率普遍大于Church等[3]的估算值。全球沿岸海平面变化与全球大洋海平面变化速率本质上是相同的,短期内表现出不同的变化速率是由于沿岸海平面存在较强的年际变化引起的。近岸区、大洋沿岸区、大洋区均存在明显的季节变化特征。近岸区和大洋沿岸区季节变化振幅最大,大洋区验潮站次之,大洋区T/P最小,这是由于近岸区和大洋沿岸区受陆地径流和沿岸流的影响导致季节变化振幅较大。近岸区、大洋沿岸区、大洋区T/P年周期相角基本相同,大洋区验潮站略大。
海平面与SOI指数相关性较高的站点主要集中在热带范围,且热带大洋区有着最高的相关系数。年际振幅由近岸区向大洋区渐增,随纬度增加递减。热带站点受ENSO影响远大于中高纬度站点,ENSO对热带太平洋海平面变化的年际变化影响显著。25°N~40°N的中纬度站点与PDO指数相关性较大,特别是位于近岸区和大洋沿岸区交界的日本岛站点,相关系数普遍较高。海平面年代际振幅随纬度增加递减,但年代际周期长度随纬度增加逐渐变大。同纬度的站点,大洋沿岸区年代际振幅大于近岸区和大洋区,近岸区和大洋沿岸区年代际振幅基本相同。太平洋中高纬度站点受PDO影响大于热带地区。
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