极端海平面的非平稳性分析：验证海平面上升与极端事件间的加性假设及其对沿海防护决策的影响

《Scientific Reports》：Risk of biases in estimating storm surge extremes: a global study

　　

摘要

极端海平面 (ESLs) 威胁着沿海地区，全球评估表明，未来极端海平面将随平均海平面 (MSL) 上升而增长，且平均海平面上升是主要驱动因素。传统做法假设将当前的重现水平加到未来给定的平均海平面轨迹上，以得到未来的重现水平。在此，我们检验了这一加法假设，并表明它可能会低估或高估极端海平面，从而影响沿海防护决策。我们对长期逐小时验潮记录的年度最大值拟合了平稳和非平稳广义极值 (GEV) 模型。非平稳 GEV 的位置参数可能取决于平均海平面、时间或两者兼有。贝叶斯模型比较和后验系数支持度将 386 个分析序列中的 200 个 (52%) 归类为非平稳序列，186 个归类为平稳序列。在某些站点，极端海平面的增幅大于平均海平面；在其他站点，其增幅小于平均海平面甚至出现下降。拟合后按海底深度和坡度分组也表明，非平稳序列在拟合的平均海平面系数方面表现出比平稳对照序列更强的地形相关差异。