Long-term regional trend and variability of mean sea level during the satellite altimetry era

• Published in: Scientia Marina
• Main Authors: Luu, Quang-Hung, Wu, Qing, Tkalich, Pavel, Chen, Ge
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2019
• Subjects: regional sea level trend; sea level rise; climate variability; El Niño-Southern Oscillation; Pacific Decadal Oscillations; tendencia regional del nivel del mar; subida del nivel del mar; variabilidad climática; Oscilación Sur de El Niño (ENSO); Oscilaciones Decenales del Pacífico (PDO); Indian; Pacific; Arctic
• Online Access: https://scientiamarina.revistas.csic.es/index.php/scientiamarina/article/view/1806; https://doi.org/10.3989/scimar.04691.05A

The rise and fall of mean sea level are non-uniform around the global oceans. Their long-term regional trend and variability are intimately linked to the fluctuations and changes in the climate system. In this study, geographical patterns of sea level change derived from altimetric data over the period 1993-2015 were partitioned into large-scale oscillations allied with prevailing climatic factors after an empirical orthogonal function analysis. Taking into account the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillations (PDO), the sea level change deduced from the multiple regression showed a better estimate than the simple linear regression thanks to significantly larger coefficients of determination and narrower confidence intervals. Regional patterns associated with climatic factors varied greatly in different basins, notably in the eastern and western regions of the Pacific Ocean. The PDO exhibited a stronger impact on long-term spatial change in mean sea level than the ENSO in various parts of the Indian and Pacific Oceans, as well as of the subtropics and along the equator. Further improvements in the signal decomposition technique and physical understanding of the climate system are needed to better attain the signature of climatic factors on regional mean sea level. El aumento y la reducción del nivel medio del mar en los océanos del planeta no son valores uniformes. Su comportamiento a largo plazo y su variabilidad están íntimamente ligados a las fluctuaciones y cambios de los sistemas climáticos. En este estudio, los patrones de cambio del nivel del mar, derivados de datos altimétricos obtenidos en el periodo de 1993 a 2015, se dividieron en oscilaciones a gran escala y se compararon con factores climáticos prevalecientes obtenidos de un análisis de Función Ortogonal Empírica. Cuando se toman en cuenta la Oscilación Sur de El Niño (ENSO) y las Oscilaciones Decenales del Pacífico (PDO), el cambio del nivel del mar deducido de una regresión múltiple produce mejores estimaciones que una regresión linear simple al tener coeficientes de determinación con un valor más grande e intervalos de confianza con valores más estrechos. Los patrones regionales asociados con los factores climáticos variaron considerablemente para diferentes cuencas, notablemente en las regiones orientales y occidentales del océano Pacífico. Se observa que las PDO mostraron un impacto más importante en el cambio espacial a largo plazo de la media del nivel del mar que la ENSO en varias partes de los océanos Índico y Pacífico, al igual que en las regiones subtropicales y alrededor de la línea del Ecuador. Se necesitan mayores mejoras en las técnicas de descomposición de señales y entendimiento físico de los sistemas climáticos para representar más precisamente la influencia de los factores climáticos en la media del nivel regional del mar.