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DASNordicSLR: 北欧海平面区域化预测

摘要

文章介绍了DASNordicSLR数据集,该数据集通过结合IPCC AR6全球海平面上升预测和北欧地区高分辨率陆地高程模型(NKG2016LU),为北海和波罗的海海岸提供了优化的区域海平面上升预测。研究重点解决了垂直陆地运动(VLM)对区域海平面变化的显著影响,特别是在冰川均衡调整(GIA)作用显著的北欧地区。数据集覆盖了从2020年至2150年的十年间隔预测,包含五种SSP情景下的107个分位数数据,空间范围为北纬49°至75°和东经0°至50°。该研究为德国联邦交通部下属的气候与水资源核心服务提供了重要支持,数据已通过BSH公开发布。

1. 引言

海平面上升是气候变化带来的最显著威胁之一,尤其对德国等低洼沿海地区的洪水风险构成严峻挑战。全球海平面变化与区域陆地垂直运动的复杂相互作用,使得北欧地区的海平面预测需要更精细的本地化调整。IPCC第六次评估报告(AR6)虽然提供了全面的海平面上升预测,但其关于冰川均衡调整(GIA)和垂直陆地运动(VLM)的置信度仅为中低水平,这凸显了区域化研究的必要性。

2. 数据与方法

2.1 数据来源

研究采用了两组关键数据:IPCC AR6提供的全球海平面上升预测(排除了垂直陆地运动贡献的“IPCC novlm”子集)以及北欧大地测量委员会(NKG)开发的NKG2016LU陆地高程模型。后者通过结合大地测量数据和冰川均衡调整地球物理模型,提供了芬诺斯坎迪亚地区的高分辨率陆地垂直运动速率。

2.2 方法创新

通过将IPCC数据插值到NKG网格,并叠加陆地垂直运动的累积效应,构建了区域优化的海平面上升预测模型。研究特别处理了IPCC原始数据中斯堪的纳维亚至伊比利亚半岛的异常网格点,通过双线性插值修正了这些区域的数据偏差。

3. 研究成果

最终发布的DASNordicSLR数据集包含五种SSP情景下从2020年至2150年的十年间隔预测,覆盖北欧主要海域。与原始IPCC预测相比,新数据集在挪威海等区域显示出显著差异——例如2100年SSP5-8.5情景下,斯堪的纳维亚地区的陆地抬升量最高可比IPCC预测多200毫米。德国沿岸的调整幅度相对较小,但仍是沿海防护规划的重要参考。

4. 数据应用

数据集已集成至德国联邦海事和水文局的“气候与水资源”核心服务系统,提供可视化网络查看器和多种格式下载。研究强调这些区域化预测对于堤防建设、交通基础设施规划和海岸带管理的决策支持价值,特别是在应对极端水位事件方面。

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