海平面变化及其影响因素(共5页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上海平面变化观测方法及其影响因素摘要：海平面上升是由人类生产生活活动引起的全球变暖所导致的一种自然现象，这种现象所带来的灾害效应会严重影响沿海地区的社会经济发展。本文主要综述了验潮站观测与卫星高程监测两种海平面变化的观测方法，以及海水温度、盐度、陆地水体和地球物理过程对海平面变化的影响。关键词：海平面上升，海平面变化观测，影响因素1前言海平面上升是由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象。根据研究发现，近百年来全球海平面已经上升了1020厘米，并且未来海平面依然呈现加速上升的趋势。但研究世界某一地区的实际海平面变化时，还要考虑当地陆地垂直运动缓慢的地壳升降和局部地面沉降的影响，全球海平面上升加上当地陆地升降值之和，即为该地区相对海平面变化。因而，研究某一地区的海平面上升，只有研究其相对海平面上升才有意义。海平面上升对人类的生存和经济发展是一种缓发性的自然灾害。据联合国环境署统计，全世界目前大约有近一半的人口（约30亿）居住在距海洋200 km的范围内，百万以上人口的城市中2 /5位于沿海地区1。如果海平面上升1 m，全球将会有5×106 km2的土地被淹没，会影响世界10多亿人口和1 /3的耕地2。2001年，太平洋岛国图瓦卢决定举国迁往新西兰，成为世界上第一个因海平面上升而计划放弃自己家园的国家3。2005年8月，平均海拔低于海平面的美国南方城市新奥尔良遭受飓风“卡特里娜”的袭击，城市海岸防护系统被严重破坏，整个城市成为一片汪洋，2000多人丧生，损失超过1200多亿美元。2008年11月，由于海平面的不断上升，马尔代夫面临被淹没的危险，政府计划每年动用数十亿美元的旅游收益为38万国民购买新家园，继图瓦卢之后，马尔代夫将成为又一个因海平面上升而搬迁的国家。2008年12月1日，狂风带来大量海水，形成短期的海平面上升，海水淹没了意大利著名“水城”威尼斯的大街小巷，著名的圣马可广场成为一片汪洋，水深达80厘米。海平面上升会导致海岸带侵蚀加剧，盐水入侵增强，并影响沿海地区红树林和珊瑚礁生态系统的正常生长4。海平面上升还导致热带气旋频率和强度的增加5，海洋灾害越来越频繁，危害程度越来越高，沿海国家海洋环境安全的研究也越加急迫。而海平面变化研究是沿海城市环境安全的基础，其研究成果对沿海地区城市基础设施建设和经济发展具有重大意义。2.海平面变化观测方法2.1验潮站观测验潮站是指在选定的地点，设置自记验潮仪或水尺来记录水位的变化，进而了解海区的潮汐变化规律的观测站。为确定平均海面和建立统一的高程基准，需要在验潮站上长期观测潮位的升降，根据验潮记录求出该验潮站海面的平均位置。验潮站测量法是一种基本的海平面数据收集方法，历史悠久。目前全球分布有2000多个验潮站6，其数据采集的时间序列从几十年到几百年不等。全球海平面观测系统7(GLOSS)的核心工作网(GCN，也被称作GLOSS02)就是由分布在全球的290个验潮站组成。这些验潮站对全球海平面变化趋势和上升速率进行监测；并为长期气候变化研究提供帮助，如为国际政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供数据支持等。由于选取的验潮站数量和时间序列不同，结论差异很大，即使选取相同的时间段和验潮站数量，由于使用不同的模型和计算方法，得出的结果也不一样。尽管验潮站数据有时间序列较长的优势，但也有其自身不能克服的弱点：(1)站点分布具有局限性:验潮站只能分布在大陆边缘地区和岛屿附近，缺乏远海的潮高测量数据8；(2)分布在陆地上或是大陆架附近的站点，会随着局部地区陆地的垂直运动而发生变动，使测量数据受到干扰9。2.2卫星高程监测卫星高程监测法是指使用卫星定位技术测定海平面高度的方法。近10年来，卫星高程监测法逐渐成为海平面数据的主要获取方式10。1992年美国发射的TOPEX /POSEIDON(T/P)卫星标志着精确的海洋卫星高程监测法的开始。从此，卫星监测海平面技术成为研究海平面变化的一个重要的手段和数据来源。卫星以一定的周期沿着某一路径对地表进行监测，再根据数据等面积的空间分布状态，就可以通过取平均值的方法计算出全球海平面高程。卫星测量技术的出现彻底解决了验潮站分布的地域局限，扩大了数据采集的区域，使数据获取的时间序列更加规范和连续，并且能够收集到以前数据极度缺乏的南大洋地区资料。3. 影响海平面变化的因素3.1海水温度升高对海平面变化的作用在未来的100年里热膨胀被认为是引起海平面上升的最重要因素。由于海洋的热容量巨大，表层的受热被完全传到海洋的整个深度上会有相当长时间的延迟，结果是海洋不会处在平衡状态，而且当大气中温室气体浓度稳定后，全球海平面还将继续上升。海水热膨胀是海平面上升的主要影响因素。Cabanes在1998年最先发现了热膨胀对海平面上升的影响。但是，全球的热膨胀变化并不一致，在长时间尺度和大空间尺度上都存在巨大差异，例如，印度洋的升温开始于20世纪60年代，而大西洋开始明显的升温现象相比之下却晚了大概30年。所以说，全球海平面变化具有区域性的特征，海水热膨胀曲线呈现10年的变化周期，目前这种周期变化还不能得到很好的解释。3.2盐度对海平面变化的影响大洋盐度变化对局部和季节性海域海水密度和海平面变化有着重要的意义，但对全球平均海平面变化的影响却很微弱。近年来有研究者指出，过去50年盐度的变化对海平面上升的影响大约为0. 05 mm /a，这比热膨胀的影响明显要小得多。Antonov11对盐度变化与注入海洋的淡水量按比例作了换算，发现海洋淡化过程相当于使海平面上升了1. 35±0. 5 mm /a。需要注意的是，海冰和冰山的融化会使盐度降低，但并不会使海平面增高，在计算时要考虑它们的影响，并且它们最近的融化速度在加快。3.3陆地水体对海平面变化的影响20世纪以来由于全球变暖，山岳冰川在后退，尤其是近10年后退的速度在加快。根据目前科学家的研究数据表明，山岳冰川目前对海平面的影响值约为0. 66 mm /a。山岳冰川虽只占陆地冰川很小的一部分，但其对海平面变化的作用程度仅次于海水的热膨胀12。南极冰盖和格陵兰冰盖固结着地球表面大约99%的淡水资源，如果全部融化将使全球的海平面上升约70 m。即使是一小部分融化也会对海平面带来巨大的影响。由于格陵兰岛和南极大陆具有不同的海陆分布状况和地形特征，冰盖的消融特征也不相同：在南极大陆上冰盖的消融主要通过冰架底部融化和冰山的脱离，冰盖表面的融化十分微弱；而格陵兰岛冰盖物质的损失则主要是通过表层融化和冰山崩解13。Rignot认为西南极冰盖的融化速度在过去几年加快了，冰架的厚度在变薄。最近的观察指出在过去10年里冰盖物质收支差额导致海平面上升了0. 3±0. 1 mm /a。另外，人类活动能够改变陆地水体的循环周期和循环路线，也会对海平面变化产生影响。地下水的开采、化石燃料燃烧和生物分解、森林砍伐、人工湖的建设和灌溉都会对海平面产生影响，综合人类行为，对海平面的作用范围大约是-1.10.4mm/a之间。3.4地球物理过程对海平面变化的影响地球是一个可塑球体，冰期和非冰期的地球形状变化会造成海平面的升降。距今大约100万年前，地球进入冰川期，第四纪冰期以后，距今约1万年以来的时期叫冰后期。此期气候仍有过多次低量级的冷暖波动。冰期能够改变地表水体的分布、改变全球气候带的分布，影响地壳的升降。在过去20年里有关冰后期陆地反弹的模型逐渐被完善。这些模型描述了冰期与间冰期的地球形状变化、冰盖的变化，大洋的几何状况与容积数据。目前陆地回弹对海平面的影响值大约为0. 3 mm /a。4.结语全球海平面上升会对沿海城市的人民生命财产安全造成严重的潜在威胁。观测海平面的变化能够帮助人们及时地对灾害进行预防，减少人员伤亡和财产损失；了解海平面变化的影响因素能够帮助人们从根本上了解这种自然现象，进而帮助减缓海平面上升趋势，甚至彻底遏止海平面上升。参考文献1吴涛， 康建成， 王芳等. 全球海平面变化研究新进展C. /地球科学进展. 2006.2吴涛， 康建成， 李卫江等. 中国近海海平面变化研究进展J. 海洋地质与第四纪地质， 2007， (4):123-130.3顾小丽， 李培良. 太平洋海平面变化特征及影响因素分析C. /海洋学报：中文版. 2008.4颜梅， 左军成， 傅深波等. 全球及中国海海平面变化研究进展J. 海洋环境科学， 2008， (2).5荣增瑞， 刘玉光， 陈满春等. 全球和南海海平面变化及其与厄尔尼诺的关系J. 海洋通报， 2008， (1):1-8.6张建立. 全球海平面变化规律及比容变化的影响D. 中国海洋大学， 2006. DOI:10.7666/d.y.7时小军， 余克服， 陈特固. 南海周边中全新世以来的海平面变化研究进展J. 海洋地质与第四纪地质， 2007.8任美锷. 海平面研究的最近进展J. 南京大学学报：自然科学版， 2000， (3).9王龙. 基于19年卫星测高数据的中国海海平面变化及其影响因素研究D. 中国海洋大学， 2013.10联合卫星重力_卫星测高和海洋资料研究中国南海海平面变化_冯伟11李加林， 王艳红， 张忍顺， et al. 海平面上升的灾害效应研究以江苏沿海低地为例J. 地理科学， 2006.12Abdalati W, Krabill W, Frederick E, et al. Outlet glacier and margin elevation changes: Near-coastal thinning of the Greenland ice sheetJ. Journal of Geophysical Research：atmospheres, 2001, 106(D24):3372933741.13Davis C H, Kluever C A, Haines B J, et al. Improved elevation-change measurement of the southern Greenland ice sheet from satellite radar altimetryJ. Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on, 2000, 38(3):1367 - 1378.专心-专注-专业