海南环岛沙滩地貌动态及影响机制分析

根据以上对沿岸岸线差异变化的分析，海南岛东部、南部海岸的岸滩变化与西部和北部海岸有明显的区别，因此，在对环岛岸滩剖面进行EOF分析时，按照东部、南部及西部和北部将剖面分为三组，分别进行计算分析。如表2-3所示，EOF分析所得的第一特征向量和第二特征向量可以解释岸滩剖面高程90%以上的特征。其中，第一特征向量表现了岸滩剖面主要的形态特征（平均剖面），而第二特征向量则表现了剖面上最常发生变化的部位和方式。

表2-3　不同岸段剖面的第一和第二特征向量贡献率

图2-7　海南环岛岸滩剖面的EOF分析结果

（a）分别对2013年5月、2013年12月及2014年6月测得的海南环岛岸滩剖面
（N1～N132剖面）进行EOF分析，得到的第一和第二特征向量在各岸滩剖面中的权重

在对环岛所有剖面进行分析时，夏季和冬季的环岛平均剖面（即第一特征向量）表现出明显的变化，如图2-7（b）所示，其中夏季剖面的前滨较为平缓，而冬季剖面的前滨坡度较陡且有明显的滩肩；夏季与冬季间第二特征向量也有所变化，如图2-7（c）所示，表现为夏季剖面的变化范围较宽、变化幅度较小，冬季剖面上发生变化的范围则主要集中在滩肩顶附近的滩面。(www.xing528.com)

图2-7　海南环岛岸滩剖面的EOF分析结果（续）

（b）不同调查时间的环岛剖面和各岸段剖面的第一特征向量；（c）不同调查时间的环岛剖面和各岸段剖面的第二特征向量

环岛剖面的平均形态与波浪条件的变化紧密相连：春夏季环岛的波高在0.8 m以下，岸滩剖面表现为滩面较宽阔平缓的涌浪剖面；秋冬季波高增大，尤其是东部和南部海岸的波浪高度超过1 m，滩肩和滩面受到冲刷和掏蚀，滩面坡度增大、宽度束窄。在波高较小的情况下，涌浪引起海滩加积的范围主要受到潮差的影响，而海南岛沿岸的平均潮差相差超过1 m，因此，环岛的夏季剖面的变化范围较宽。

当特征向量确定后，其权重在沿岸方向上的变化体现了岸滩剖面的沿岸差异。特征向量形态在不同时间的变化和特征向量权重在剖面间的差异共同表现了岸滩剖面变化的时空特征。如图2-7（a）所示，从单独的剖面看，在不同调查时间，第一特征向量在剖面形态中所占权重的变化较小，这说明环岛岸滩的基本形态是比较稳定的，大部分剖面都遵循第一特征向量所表现的夏季与冬季之间的变化特征；而部分岸段的第二特征向量所占权重在不同调查时间变化比较大，说明这部分海岸剖面的形态变化与整体趋势经常不相符合，表现出局部的不稳定性。出现这种不稳定性的剖面主要分布在东南部海岸，这与前文海岸线变化的分析结果是相互呼应的。

对比东部、南部海岸和西部、北部海岸的第一特征向量和第二特征向量，可以发现西部和北部海岸的夏冬季变化规律更显著，其冬季剖面的滩面较窄且坡度较陡，夏季剖面的滩面较为平缓、有多个滩肩，且2013年5月和2014年6月的第一特征向量和第二特征向量形态比较一致，说明这种冬夏季间的变化是可恢复的，该区域的岸滩是稳定的。东部海岸和南部海岸的变化则更为复杂。虽然东部和南部岸滩的冬季剖面也具有明显的特征，如陡峭的前滨和滩肩顶，但2013年5月和2014年6月两个夏季剖面的第一特征向量不相重合，其中2014年6月东部海岸的岸滩整体高度明显低于2013年5月，而2014年6月南部海岸的岸滩形态则与2013年12月更接近。

基于以上环岛岸线及不同岸段的剖面形态分析可以看出，夏季—冬季和冬季—夏季的岸线变化趋势是相异的，而夏季和冬季的岸滩剖面形态也有很明显的区别。然而，基于半年一次的海滩测量结果无法直接判断岸滩的变化是由夏季和冬季之间波浪条件的变化引起的，还是期间的台风造成的。在过去的研究中发现，沙滩的形态与观测时间之前1个月内平均波高和波周期关系最为密切（Aleman，等，2015），沙滩厚度的变化则与前7～8个月的波浪能量均值相关（Barnard，等，2012）。因此，为了了解影响夏季—冬季岸滩变化的主要因素，需要根据研究期间波浪的具体变化情况对波浪塑造岸滩形态的时间尺度做进一步的讨论。