雷达卫星测高具有全天候、大范围监测区域海平面变化的优势。澳大利亚地处大洋洲且四面环海，是受到海平面上升影响最为严重的地区之一(图1)。因此，获取厘米精度的近岸海面高数据集对于监测澳大利亚近岸海平面变化，应对洪涝、海水倒灌等海洋灾害是十分必要的。

图1 澳大利亚近岸海域示意图。上图显示澳大利亚附近主要洋流和边缘海；下图显示验潮站站点和测高卫星星下点轨迹。

我实验室极地海洋与气候变化创新团队利用Jason卫星观测资料生成了长达16年(2002-2018)的澳大利亚近岸海面高数据集，该数据集的沿轨迹分辨率为20-Hz(沿轨迹300m)。研究结果表明，该数据产品与欧空局发布的ESA CCI数据产品有较好的一致性(图2)，满足准确监测澳大利亚近岸海平面变化的应用需求。利用本研究提供的近岸海面高数据产品得到的海平面上升速率与验潮站得到的结果有很好的一致性，而利用ESA CCI发布的近岸海面高数据产品得到的海平面上升速率存在1-2 mm/yr的低估(图3)。

图2 重构海面异常时间序列与ESA CCI海面异常时间序列的: 

a)偏差；b)差值标准差；c)相关系数。

图3 验潮站得到的海平面上升速率与雷达测高得到的海平面上升速率对比图。蓝色实线表示重构海面高的对比结果，红色实线表示ESA CCI的对比结果。

最后，研究发现在澳大利亚东南区域，离岸和近岸的海平面上升速率存在显著差异(图4)。前人研究表明这一区域的离岸海平面变化主要受到东澳大利亚海流(East Australia Current)的影响，而近岸海平面变化主要受到陆架陷波(Coastal Trapped Waves)的影响。由于东南区域的大陆架宽度较小，从而一定程度上阻碍了离岸海平面信号向近岸的传播，造成了近岸海平面上升速率显著低于离岸海平面上升速率的现象。

图4 澳大利亚四个近岸海域的海平面上升速率与离岸距离的函数关系图。

研究成果于2022年2月被期刊Journal of Geophysical Research：Oceans（SCI二区TOP，影响因子：3.405）接收，题为“Australian coastal sea level trends over 16 yr of reprocessed Jason altimeter 20-Hz data sets”，创新团队骨干成员彭福凯博士为文章的第一作者及通讯作者。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金青年基金、南方海洋实验室创新团队建设科研经费和中国博士后科学基金项目的支持。

原文链接： https://doi.org/10.1029/2021JC018145