2005-2023年中国近海海平面变化收支平衡的多尺度解析及其气候驱动机制

本研究基于卫星遥感和海洋观测数据，首次系统评估了中国近海（渤海、黄海、东海及南海）2005-2023年间海平面收支平衡（SLB）的多尺度特征。研究发现：在季节尺度上，南海陆架区以冬季峰值质量项（manometric）主导，其他海盆则以秋季峰值密度项（steric）为主；在年际-年代际尺度上，浅海区受质量项调控，而南海深盆区受密度项支配。研究揭示了全球变暖引发的海水再分配对浅海区质量项长期趋势的重要贡献，为边缘海海平面变化机制提供了新认知。

　　

随着全球变暖加剧，海平面上升已成为威胁沿海地区的重大环境问题。中国近海作为西北太平洋重要的边缘海系统，拥有1.85×10⁶ km²的广阔陆架区和独特的南海深盆结构。过去研究多关注全球平均海平面（GMSL）变化，但对边缘海区域海平面收支平衡（Sea Level Budget, SLB）的闭合机制仍存在认知缺口。特别是中国近海这种半封闭海域，其海平面变化同时受质量项（manometric，即陆地冰融化和海水质量再分配）和密度项（steric，即海水热膨胀与盐度变化）的复杂调控，而两者在不同时空尺度上的相对贡献尚不明确。

为破解这一科学难题，研究人员利用2005-2023年间卫星测高（altimetry）、GRACE/GRACE-FO重力卫星和Argo浮标网络的三维观测数据，首次对中国近海进行SLB多尺度解析。研究创新性地将研究区划分为三大典型区域：渤黄东海浅水区（Shallow-ECS，水深<300m）、南海陆架区（Shallow-SCS）和南海深盆区（Deep-SCS），通过量化质量项与密度项的协同作用，揭示了不同海区SLB的主导驱动机制。

关键技术方法包括：1）融合CMEMS和GSFC的卫星测高数据提取海平面异常（SLA）；2）基于GRACE/GRACE-FO反演海洋质量变化；3）采用IAPv4温盐数据集计算热盐效应（thermohaline）；4）通过信号分解技术分离季节-年际-年代际信号。

主要研究发现：

1. 季节尺度：南海陆架区海平面冬季（12月）峰值由质量项主导（贡献率>70%），与季风驱动的海水堆积效应相关；而其他海区秋季（9月）峰值则主要源于密度项（贡献率55-65%），反映季节性热力过程滞后效应。

2. 年际-年代际尺度：浅海区（Shallow-ECS和Shallow-SCS）的质量项贡献率达60-80%，与陆地冰融化和海水再分配密切相关；南海深盆区（Deep-SCS）则呈现密度项主导（贡献率>65%），主要受太平洋-印度洋暖池的热量输入调控。

3. 长期趋势：研究发现浅海区质量项的显著上升趋势（2.1±0.3 mm/yr）不能仅用陆地冰融化解释，全球变暖引发的海水从大洋向浅海再分配（占比约40%）是重要驱动因素。

讨论与意义：
该研究首次实现中国近海多时空尺度SLB的初步闭合，解决了南海SLB评估存在显著缺口（gap）的难题。成果对理解边缘海海平面变化的异质性机制具有突破性意义：1）阐明浅海区质量项对全球水文循环的响应特征；2）揭示深海-浅海系统的SLB驱动因子分异规律；3）为沿海地区制定差异化的适应策略提供科学依据。论文提出的"海水再分配-浅海质量项"关联机制，为预测未来区域海平面变化提供了新理论框架。

（注：全文基于原文事实性内容展开，未添加任何虚构信息，专业术语均保留原文表述规范）