珠江三角洲地区未来海平面上升及风暴潮增水的耕地损失预测

珠江三角洲地区是中国海岸带中风暴潮灾害最集中的区域之一。在全球气候变化和海平面上升的影响下,风暴潮灾害将对该地区农业生产造成巨大的损失。在借鉴相关经验与研究的基础上,建立风暴潮增水灾害耕地产量损失评估模型,选择广东省珠江三角洲地区为研究区域,以该地区的DEM、土地利用等数据为基础,通过实地调研获取当地的作物种植结构、轮作方式、作物单产、不同淹没高度下不同作物的损失率等数据资料,基于未来海平面上升及风暴潮增水的不同时间情景,估算并分析了2030、2050及2100年珠三角地区耕地受灾范围的空间分布特征及产量损失变化情况。结果表明：受气候变化的影响,未来珠三角地区风暴潮影响下的耕地淹没面积比重不断上升,其中阳江、佛山和东莞等地耕地淹没面积从2030年到2100年增加较为明显,广州和珠海的耕地淹没面积增加幅度则较为缓和。从耕地淹没造成的农业产量损失来看,蔬菜、稻谷和花生等主要作物的损失产量比重呈现增加趋势,且蔬菜的增幅最大,其次是稻谷。其中广州、江门、阳江等地稻谷、花生、蔬菜的损失产量比重均表现为持续上升。     

气候变化背景下中国风暴潮灾害风险及适应对策研究进展

风暴潮是沿海地区在强烈的大气扰动条件下产生的异常增水现象,并受海平面上升等因素的影响。中国风暴潮灾害频繁,其中尤以东南沿海地区发生频率较高,灾害损失严重。本文从风暴潮灾害的危险性、承灾体的易损性、综合风险区划3个方面系统总结风暴潮灾害的研究进展及存在的主要问题;并以风暴潮灾情特征及风险评估为基础,探讨气候变化对风暴潮灾害风险的影响及其适应对策。气候变化引起的海平面上升将影响风暴潮的趋势、周期及风险区域,因而亟待开展结合海平面上升等因素的综合风险评估。充分考虑气候变化背景下沿海地区自然条件变化及社会经济发展状况,注重短期与长期相结合,完善风险评估体系。为适度、有序的适应气候变化下风暴潮灾害风险,中国在应急预警机制、工程防御及政策法规等适应能力建设方面不断完善,以提高风暴潮灾害的防灾减灾能力。     

海平面上升背景下黄浦江极端风暴洪水危险性分析

黄浦江流域是典型的风暴洪水脆弱区。随着气候变化和海平面上升,未来该区域可能遭受更为严重的灾害影响。从海平面绝对上升、构造沉降和压实沉降三个方面预测了2030 年和2050 年该区域海平面相对上升值为170 mm和390 mm。在此基础上,结合最大天文潮位值和最大风暴增水值,估算了2030 年和2050 年极端风暴洪水位将分别达到7.17 m和7.39 m。基于高精度洪水数值模型开展了2030 和2050 年两种极端风暴洪水情景模拟,结果显示黄浦江两岸地区均可能被淹没,上游地区较中下游地区受淹将更为严重。进而提出未来研究中需重点关注不确定性分析、防汛墙溃堤淹没情景分析和风暴频率—强度变化等领域。     

海平面上升的生态损失评估——以深圳市蛇口半岛为例

受全球变暖和人类活动的影响,全球海平面上升威胁海岸带社会经济的可持续发展,已成为各国政府和科学研究关注的焦点。在总结前人研究成果的基础上,本文对区域海平面上升的生态损失评估进行了初步探索。以深圳市蛇口半岛为研究区,预测研究区2100年相对海平面上升幅度,评估海平面上升对风暴潮、土地淹没的影响以及造成的生态价值损失。研究结果表明:(1)风暴潮加剧。2100年相对海平面上升1m,100年一遇最高潮位重现期减为小于10年一遇。海平面上升后50年一遇和100年一遇最高潮位分别为3m和3.3m,威胁沿岸工程设施安全;(2)淹没沿岸土地。研究区内4816.2ha土地受到淹没威胁,占研究区面积的16.6%,其中以建设用地和养殖水域为主,分别占淹没区面积的近60%和30%,面临巨额经济损失;(3)生态价值损失在不同重现期潮位下分别达到1966.55万元/a、4472.92万元/a和5052.83万元/a,地均价值损失分别占深圳市地均GDP(2000年计价)的0.8%,1.1%和1.2%,使深圳市地均GDP(2000年计价)存在约一个百分点的潜在损失。     

被高估的“海平面上升对珠江口风暴潮灾害评估影响”的原因探析

根据海洋与水文行业标准和规范、IPCC-AR4（政府间气候变化专门委员会第4次评估报告）对21世纪海平面上升量预估值,文章收集珠江口历史潮位数据和特大风暴潮灾害实际损失资料,对若干涉及珠江口风暴潮灾害的文章或评估报告进行了分析讨论,认为有些论著高估了海平面上升对珠江口风暴潮潮灾的影响;并着重分析风暴潮灾害被高估的原因：1）采用了不适合珠江三角洲的洪灾损失评估方法和计算参数,如对AAL/GDP采用线性关系,以GDP及AAL/GDP的比值反推AAL（年均洪灾经济损失）,使得造成的灾害损失被高估;2）将海平面上升数值直接与重现期潮位简单叠加的评估方法不科学;3）对2100年全球海平面上升量的预估值取值缺乏依据;4）对历史最高潮位的取值可能偏高。     

海平面上升的灾害效应研究--以江苏沿海低地为例

海平面上升是全球变暖和沿海地区人类活动加剧的必然结果,其灾害效应直接影响沿海地区社会经济的持续发展。文章运用地面沉降与绝对海面变化叠加法和潮位记录法,预测未来30年,50年和100年江苏沿海海平面将分别上升0.30 m,0.53 m和1.37 m。在此基础上,对不同海平面上升量引起的风暴潮灾害、海岸侵蚀、潮滩盐沼损失、涵闸破坏、洪涝灾害加剧和海堤工程受损等方面的灾害效应进行了定量分析,并对江苏沿海低地进行分区灾害预警,认为海平面上升后的灾害效应在江苏中部海积平原表现得最为严重,废黄河三角洲平原和长江三角洲平原中等,而海州湾海积平原最轻。     

珠江三角洲地区风暴潮重现期及增水与环境要素的关系

珠江三角洲地区是我国海岸中台风暴潮最严重的区域之一,受全球变暖和海平面上升影响,该地区风暴潮增水重现值将出现显著的变化。本文采用耿贝尔方法和皮尔逊Ⅲ型分布法,分别计算了珠江三角洲地区11个潮位站的最大增水值的重现期,并对计算结果进行了比较,绘制了风暴潮增水重现值分布曲线。结果表明大部分潮位站的耿贝尔分布曲线与经验频率点吻合程度较好,少数潮位站的皮尔逊Ⅲ型分布曲线与经验频率点吻合程度较好,两种方法结合起来效果最佳;分析了该地区风暴潮重现期的基本特征;最后总结了风暴潮与台风路径、天文潮以及地形之间的关系。该计算结果将为政府规划设计部门决策提供参考,对风暴潮预报、海岸工程设计和估计风暴潮造成的损失提供科学依据。     

21 世纪末珠江口深圳最高潮位重现期值预估

采用 P-III 适线拟合法分析赤湾验潮站建站以来的潮位资料,得出该站 1965―2014 年最高潮位的重现期值：其中 100 a 一遇最高潮位为 2.31 m,50 a 一遇最高潮位为 2.18 m。通过插值法分析 1965―2011 年赤湾站与北角/鰂鱼涌站的年最高潮位,得出两者存在显著相关关系,并据此后报出赤湾站近百年来 2 次最高潮位为 1962 年2.7 m 和 1937 年 2.34 m。。根据 IPCC AR5 中的 RCP2.6 方案,预估了 21 世纪末（2081―2100 年）赤湾最高潮位的重现期：100 a 最高潮位在全球海平面上升 0.24 m 的情况下为 2.55 m,在全球海平面上升 0.40 m 的情况下为 2.71m。并讨论了围海造地导致伶仃洋潮位上升率降低以及 0814 号台风“黑格比”对赤湾站增水的影响：赤湾北面西乡沿海地势特别低,当潮位≥1.40 m（珠基起算）时,就会发生海水倒灌现象。也就是说,未来海平面的上升将加大该区海水倒灌频率。通过分析台风过境时该站的潮位观测资料,得出 0814 号台风“黑格比”经过珠江口时赤湾站的最高潮位为增水 1.46 m。最后,重新修订了赤湾站最高潮位的重现期值,这不但能够提高该区域防台水位设计的准确性,还能为该海域的风暴潮预警预报提供参考依据。     

中国沿海地区雨潮复合灾害联合分布及危险性研究

沿海地区极易受到极端降雨和高潮位引发的复合洪涝灾害影响。研究风暴增水和累积降雨同时发生的概率,设计雨潮联合分布函数,对提升沿海城市防洪除涝应对措施的有效性、减少城市复合洪涝灾害造成的损失具有重要意义。论文以1979—2014年中国沿海逐日最大风暴增水和邻近雨量站日累积降雨数据作为统计样本,采用Copula函数构建雨潮联合概率模型,并利用Kolmogorov-Smirnov检验、赤池信息准则、贝叶斯信息准则评价雨潮联合分布拟合优度,优选中国沿海雨潮联合概率分布函数模型。基于此模型,定量化设计中国沿海雨潮复合灾害情景。结果表明：在空间分布上,中国沿海雨潮复合灾害频次呈现明显的“两头多中间少”格局,其中,广东西部沿海、福建北部、浙江南部、山东及辽宁沿海频次相对较高;在50年一遇联合重现期下,北部湾、海南岛北部、浙江沿海、渤海湾部分沿海表现为极端降雨和较高的风暴增水,雨潮遭遇的复合灾害事件十分值得关注。研究结果在一定程度上揭示了中国沿海地区雨潮复合灾害的时空变化规律,并为复合灾害情景预测提供了定量化评估方案。     

气候变化会给我们带来哪些影响

未来100年,全球海平面将上升18厘米到50厘米。主要的影响是在海岸带和三角洲地区,海防设施的投资和维护成本将明显增加。沿海地区发生洪涝情况将可能增加,使得当地的环境和经济受到影响。海平面上升还使得我们有些沿海地区已经发生的地面下沉会更加严重。除此以外,还有一些自然系统的影响,比如说在同样的风暴或者台风引发的风暴潮,由于海平面平均升高,使得风暴潮影响变得更为严重。对红树林等沿海生态系统,也会有影响。     

0814号强台风(黑格比)引发的珠江口超高潮位与海平面上升关系分析

0814号“黑格比”台风是登陆广东的强台风,引发严重风暴潮,造成珠江口超高水位.由于珠海验潮站仪器受损,未能记录最高潮位.文中采取测量水痕和邻近站差值相似比较法对该站在黑格比台风袭击时最高潮位的出现时间及高程进行后报,估算出珠海站此时间的最高潮位为珠江基面上(274±5)cm,并对该次台风的珠江口异常高潮位与海平面上升及围海造地关系进行分析,旨在为沿海工程高程设计和评估气候变暖海平面上升对风暴潮潮位影响提供参考.     

Evaluation of farmland losses from sea level rise and storm surges in the Pearl River Delta region under global climate change

The Pearl River Delta on China’s coast is a region that is seriously threatened by sea level rise and storm surges induced by global climate change, which causes flooding of large areas of farmland and huge agricultural losses. Based on relevant research and experience, a loss evaluation model of farmland yield caused by sea level rise and storm surges was established. In this model, the area of submerged farmland, area of crops, and per unit yield of every type of crop were considered, but the impact of wind, flooding time, changes in land use and plant structure were not considered for long-term prediction. Taking the Pearl River Delta region in Guangdong as the study area, we estimated and analyzed the spatial distribution and loss of farmlands for different scenarios in the years 2030, 2050, and 2100, using a digital elevation model, land-use data, local crop structure, rotation patterns, and yield loss ratios for different submerged heights obtained from field survey and questionnaires. The results show that the proportion of submerged farmlands and losses of agricultural production in the Pearl River Delta region will increase gradually from 2030 to 2100. Yangjiang, Foshan, and Dongguan show obvious increases in submerged farmlands, while Guangzhou and Zhuhai show slow increases. In agricultural losses, vegetables would sustain the largest loss of production, followed by rice and peanuts. The greatest loss of rice crops would occur in Jiangmen, and the loss of vegetable crops would be high in Shanwei and Jiangmen. Although losses of peanut crops are generally lower, Jiangmen, Guangzhou, and Shanwei would experience relatively high losses. Finally, some measures to defend against storm surges are suggested, such as building sea walls and gates in Jiangmen, Huizhou, and Shanwei, enforcing ecological protection to reduce destruction from storm surges, and strengthening disaster warning systems.     

珠江三角洲地区未来海平面上升及风暴潮增水的耕地损失预测（英文）

The Pearl River Delta on China's coast is a region that is seriously threatened by sea level rise and storm surges induced by global climate change, which causes flooding of large areas of farmland and huge agricultural losses. Based on relevant research and experience, a loss evaluation model of farmland yield caused by sea level rise and storm surges was established. In this model, the area of submerged farmland, area of crops, and per unit yield of every type of crop were considered, but the impact of wind, flooding time, changes in land use and plant structure were not considered for long-term prediction. Taking the Pearl River Delta region in Guangdong as the study area, we estimated and analyzed the spatial distribution and loss of farmlands for different scenarios in the years 2030, 2050, and 2100, using a digital elevation model, land-use data, local crop structure, rotation patterns, and yield loss ratios for different submerged heights obtained from field survey and questionnaires. The results show that the proportion of submerged farmlands and losses of agricultural production in the Pearl River Delta region will increase gradually from 2030 to 2100. Yangjiang, Foshan, and Dongguan show obvious increases in submerged farmlands, while Guangzhou and Zhuhai show slow increases. In agricultural losses, vegetables would sustain the largest loss of production, followed by rice and peanuts. The greatest loss of rice crops would occur in Jiangmen, and the loss of vegetable crops would be high in Shanwei and Jiangmen. Although losses of peanut crops are generally lower, Jiangmen, Guangzhou, and Shanwei would experience relatively high losses. Finally, some measures to defend against storm surges are suggested, such as building sea walls and gates in Jiangmen, Huizhou, and Shanwei, enforcing ecological protection to reduce destruction from storm surges, and strengthening disaster warning systems.     

海平面上升风险中国大陆沿海地区人口与经济暴露度

基于全球潮汐和浪涌再分析数据集,利用数字高程模型在ArcGIS空间分析工具支持下,提取了中国大陆沿海11个省市海平面上升可能淹没范围,结合人口、经济、土地利用数据构建海平面上升风险暴露度评估模型,评估中国大陆沿海地区海平面上升风险的人口和经济暴露度。结果表明：① 海平面上升风险可能淹没范围主要集中在长三角及苏北沿海、珠三角和环渤海等滨海平原地区,其中可能淹没范围最大的是江苏、上海等长三角地区;土地利用类型中受影响最严重的为耕地,约占受影响总面积的65%,其次为建设用地;② 基于2015年人口、经济统计数据,随着海平面上升水位值重现期的变化（10 a一遇至1000 a一遇）,海平面上升风险影响的人口和经济总量逐渐增加;对海平面上升风险暴露度而言,广州是暴露度等级最高的城市,高暴露度等级的区域仍集中于长三角及苏北沿海、珠三角、环渤海地区;③ 基于5种共享社会经济路径预估的人口和经济统计数据,随着海平面上升水位值重现期的变化,2025年和2100年受影响的人口、经济总量在不同路径下均呈增长趋势,常规发展路径下受影响的人口和经济总量最大,局部或不一致发展路径和不均衡发展路径下受影响的人口、经济低于其他3种路径;从重现期角度看,10 a一遇至1000 a一遇海平面上升风险的人口、经济暴露度向高暴露度等级转移;对比2025和2100年两时段的人口、经济暴露度,2100年的暴露度等级整体低于2025年。     

新奥尔良飓风灾难与华南沿海台风暴潮

分析了新奥尔良的地理环境,概述了卡特里娜飓风与丽塔飓风及其对新奥尔良的影响.简述了华南沿海的台风暴潮灾害情况,提出了新奥尔良飓风灾难对华南沿海的几点警示:(1)加强提高防御台风暴潮灾害的认识;(2)保护好沿海抗御台风暴潮的"前沿阵地;(3)加强和完善防台风暴潮应急预案;(4)应对台风暴潮要充分考虑全球环境变化.     

海平面上升对长江三角洲和苏北滨海平原海岸侵蚀的可能影响

本区海岸现有30％的岸段为侵蚀海岸,海平面上升将使海岸侵蚀加剧。海平面上升因素在海岸侵蚀诸因素中的比重较国外同类研究结论偏小,这与本区海岸的特殊演变原因有关。海平面上升通过潮流、波浪和风暴潮作用增强,海岸潮滩和湿地损失,岸滩消浪和抗冲能力减小等途径引起海岸侵蚀加剧。其结果是,侵蚀岸段扩大,淤涨岸段减少甚至转为侵蚀,潮间带宽度变窄,坡度加大,从而使沿岸海堤等挡潮工程的标准要相应提高。