未来气候与海平面变化对海南岛沿岸环境的可能影响

“温室效应”使全球气温升高和海面上升已引起广泛的关注。本文分析了从现在起到2025年气温和海面升高后,对海南省气候、工农业生产、海岸变迁,沿岸生态环境、近岸资源和旅游事业的发展所带来的影响,并对今后开发海岸带提出若干建议和对策。     

近40a来海南岛南岸的相对海平面变化

根据海南岛榆林验潮站１９５４～１９９２年连续３９ａ潮位观测资料，经过统一基准面校正后，运用多种统计分析方法研究，得出近４０ａ来海南岛南岸的相对海平面变化呈上升趋势，相应的平均上升速率为０．６４ｍｍ／ａ，这一数值较近百年来１～２ｍｍ／ａ的全球海平面上升速率明显偏小，反映出同期海南岛南岸的地面是微弱抬升的。     

中国沿岸现代海平面变化及未来趋势分析

本文用线性回归分析方法，分１９８５年以前和１９９２年以前两个时段，对我国沿岸２５个验潮站近百年来的海平面资料进行了系统分析，计算了两个时段相对海平面变化的年速率和平均海面高度，论述了海平面变化的主要控制因素，并对未来海平面变化趋势进行了预测。计算结果表明，近百年来我国沿岸相对海平面在总体上不但持续上升，而且近年来上升速率普遍加快；根据海平面变化的主要控制因素变化趋向，预计到下世纪中叶前后，全球性海平面大幅度上升的可能性不大，我国沿岸区域性海乎面平均上升幅度不超过１５ｃｍ，不同岸段因地壳升降差异性大而有较大差别。     

海南岛鹿回头珊瑚礁与全新世高海平面

通过实地考察和资料分析,海南岛南部全新世以来以沉降活动为主要特征,鹿回头珊瑚礁能够反映全新世以来的海平面变化,鹿回头岸礁礁坪面上的原生珊瑚礁是全新世高海平面时期的产物.全新世以来南海北部至少存在过4期相对高海平面阶段：7 300～6 000、4 800～4 700、4 300～4 200和3 100～2 900 cal.aBP.其中7 300～6 000 aBP是整个全新世最高海平面时期,也是鹿回头珊瑚礁发育的繁盛期,基本形成了现代珊瑚礁的地貌格局,后来不同时期发育的珊瑚礁是在此时期形成的礁塘或礁坑等低洼地中形成,并在鹿回头半岛两侧向外发展,现代珊瑚礁则发育于全新世珊瑚礁的外礁坪和礁前斜坡带.另外,鹿回头珊瑚礁反映的南海北部全新世高海平面时间与南海其他地区高海平面时间可以衔接或对应,说明南海地区全新世高海平面具有全球背景,至少在南海是一致的,且与气候变暖紧密相联.     

海南岛鹿回头珊瑚礁与全新世高海平面

通过实地考察和资料分析,海南岛南部全新世以来以沉降活动为主要特征,鹿回头珊瑚礁能够反映全新世以来的海平面变化,鹿回头岸礁礁坪面上的原生珊瑚礁是全新世高海平面时期的产物。全新世以来南海北部至少存在过 4 期相对高海平面阶段:7300~6000、4800~4700、4300~4200和3100~2900cal.aBP。其中 7300~6000aBP 是整个全新世最高海平面时期,也是鹿回头珊瑚礁发育的繁盛期,基本形成了现代珊瑚礁的地貌格局,后来不同时期发育的珊瑚礁是在此时期形成的礁塘或礁坑等低洼地中形成,并在鹿回头半岛两侧向外发展,现代珊瑚礁则发育于全新世珊瑚礁的外礁坪和礁前斜坡带。另外,鹿回头珊瑚礁反映的南海北部全新世高海平面时间与南海其他地区高海平面时间可以衔接或对应,说明南海地区全新世高海平面具有全球背景,至少在南海是一致的,且与气候变暖紧密相联。     

海平面变化与未来预测——气候的过去、现在和未来

海平面变化是由于太阳、月球等几大行星的天体作用、地球本身作用、生物作用、大气作用和海洋作用及人为因素等叠加作用的结果。所以,海平面变化是许多变数中一个敏感的积分变量,或是各大领域系统耦合效应的一个组合函数。为此,可将上述各个方面的叠加作用和耦合影响称为“天地生耦合效应系统”。并据此建立了相应的日动型、气动型、水动型和地动型等概念模型,旨在研究几大作用之间的多重耦合效应和反馈机制。通过集合变量,采用了时段划分的方法进行定量分析,以确定各变量之间的联系性、有效性和相关性,初步获得地球自转速度是控制海平面变化的动力机制;世界海平面速率为＋1．32±0．22mm／a,中国海平面速率为＋1．39±0．26mm／a。以C02含量为气候指标,划分出了公元200年以来的八个冷段（冷期）。第Ⅷ冷段极大值大约出现在公元1850年前后,若按冷暖极值距200年计算,则由目前正在发展的暖期,将在公元2050年前后结束,而后开始降温;若按冷暖极值距250年间隔计算,将在公元2100年前后开始降温,彼时,世界海平面将上升＋7～11±3．5cm左右（在气候暖期的过程中）,且其后海平面将呈下降趋势,与此同时,气候将进入下一个新的冷期（亦即第Ⅸ冷段）。     

全球气候变暖与海平面上升

全世界由于工业化进程的发展,人类向大气层排放过量的CO_2和其他废气,从而引起全球性增温,致使两极冰川融化而产生海平面上升。现今气候变暖已为人们直接感觉;而海平面上升虽不易察觉,亦为仪器观测记录到。80年代以来,各国科学家们对这种全球性气候变暖和海平面上升的趋势,开展了大面积的区域性观测研究。有关变暖和上升的报道接连见诸于报刊,其资料数据各国各地不一,特别是对未来     

秦皇岛沿岸海平面变化与地壳升降

本文研究发现,近43年来秦皇岛沿岸相对海平面变化呈总体下降趋势,其变化速率为-2.1~-2.4mm/a,经地壳升降观测资料修正后,确定海平面变化速率为-1.3~-1.6mm/a,并分岸段讨论了相对侮平面变化的年速率.由此证明,秦皇岛沿海海岸侵蚀并非由海平面变化引起.预计未来10余年内,海平面变化将不会对海岸带经济发展构成威胁.     

A1B气候情景下海平面变化对东中国海风暴潮的影响

用三维水动力模型Ecomsed,在第四次IPCC评估报告SRES A1B气候情景下,分析21世纪海平面变化对东中国海风暴潮及沿岸脆弱性的影响。在A1B气候情景海平面变化影响下,对17个台风个例进行模拟。结果表明:受海平面变化影响风暴潮增减水出现大概10 cm的变化,风暴潮增水提前,风暴潮增水时段延长;台风强度越大,海平面变化对风暴潮增水强度的影响越明显。海平面变化对海岸带脆弱性具有很大影响,苏北浅滩及环渤海海岸带脆弱性将增强,校核水位在东中国海将会增大。     

浙江沿岸海平面研究和变化预测

用统计学的方法对浙江沿岸海平面进行了研究, 采用多种海平面上升预测模式进行了计算和预测, 结果表明: 浙江沿岸的海平面存在明显的季节变化, 其变化曲线浙北、浙中沿岸为单峰型, 而浙南沿岸为双峰型, 南北地域差异较大。浙江沿岸过去30 a 间海平面平均上升速率为(2.63±0.06) m m /a。研究还表明, 未来浙江沿岸海平面还将上升, 按模式计算, 至2050年上升29 cm , 到2100 年估计上升值为60 cm 。     

我国近代海平面变化与沿岸地壳升降的关系

本文从理论及实际资料两个方面入手,初步探讨了海平面与沿岸地壳这两个独立变量之间的相互关系。结果表明,只有对两者变化幅度值进行数学分析,才能确切地了解海岸升降的原因;我国东部沿岸新构造时期地壳的升降活动所反映的海平面升降变化总体上显示为北高南低特征,该特征与沿岸断块构造差异活动(北降南升)密切相关,而根据地壳形变测量、验潮站观测资料所得的海平面则相反(北低南高)。这一矛盾现象似可用长周期趋势变化与短周期瞬时变化的“非等效性”予以解释。文中还认为南海海域近代海面上升与沿岸地壳下降活动关系密切;以地壳年均升降速率为指标划分地壳垂直活动强度类型应是一种可行的方案;华南沿岸既有“相对稳定”岸段,也有“活动”及“强烈活动”岸段。     

海南岛的海岸侵蚀

以海南岛南部的三亚湾、大东海、亚龙湾和石梅湾为例，在假定人为因素导致海岸侵蚀受到严格控制的基础上，分析计算了在未来全海平面上升２０ｃｍ和５０ｃｍ的情况下上棕海滨沙滩的可能损失重，并提出耵应的整治对策。     

气候,海平面和构造对阿拉伯海末次冰消期浊流沉积记录的影响

通常认为海底扇的发育出现于低海面时期。在陆生地体中 ,相对海平面的降低导致从河流和陆架向深海盆搬运的沉积物增加 ,从而促使扇体发育。在一般情况下 ,这是由于三角洲向陆架边缘迁移和陆坡不稳定的增强 ,在陆架上形成下切水道和峡谷 ,从而使河流梯度增加所致。在相对海平面上升时期 ,沉积物圈闭在近岸带 ,阻止了沉积物向深海搬运。然而 ,在海平面上升和高海位时期 ,在陆架边缘的三角洲前缘或与河谷相连的陆架峡谷体系中也发现了浊流沉积作用。在这些研究中 ,海平面信号没有揭示气候和构造背景的影响。这里我们研究了在地貌上存在差异的两…     

海平面上升对珠江三角洲经济和环境的可能影响及其防御措施

主要根据ＩＰＣＣ［１］提出的假定未来海平面上升３０，６５，１００ｃｍ，对在现有防潮设施下给珠江三角洲地区环境及经济建设所造成的可能影响进行了计算和分析，其中包括淹没低地，风暴潮及洪涝灾害加剧，海岸侵蚀，咸水入侵和生态环境变化以及经济损失等。并以１９９０年该地区的经济发展为基数，用数学模型对２０００年和２０３０年的经济进行了初步预测，并据此估算出２０００年、２０３０年出现历史最高潮位、百年一遇高潮位时可能造成的经济损失。同时，为了把海平面上升的影响降到最低，文中还提出了提高防洪排涝能力，加高加固防洪墙，整治河流以增加泄洪能力，加强城市规划以消除内涝威胁等相应的防御措施。     

海平面上升对珠江三角洲经济和环境的可能影响及其防御措施

主要要ＩＰＣＣ提出的假定未来海平面上升３０，６５，１００ｃｍ，对在现有防潮设施下给珠江三角洲地区环境及经济建设所造成的可能影响进行了计算和分析，其名包括淹没低地，风暴潮及洪涝灾害加剧，海岸侵蚀，咸水入侵和生态环境变化以及经济损失等，并以１９９０年该地区的经济发展为基数，用数学模型对２０００年２０３０年的经济进行了初步预测，并据此估算出２０００年，２０３０年出现历史最高潮位，百年一遇高潮位时可能造成     

广西沿岸海平面变化的关联维数研究

采用相空间重构和关联维数方法，研究了广西沿岸月平均海平面变化的分形特征，结果表明，相空间重构的延迟时间τ为3△t，当关联维数趋于饱和时，石头埠，北海和龙尾的相空间维数为7，而涠洲岛为9，它们的关联维数平均值平均值分别为6.6507,6.5414,6.7059.     

海平面上升对海南岛沿海地区的影响

因气候变暖导致的海平面上升是全球面临的海洋问题。为加强海南岛的海洋防灾减灾工作,保障其沿海地区的生态环境和经济社会发展,文章在调查评估的基础上,分析海平面上升对海南岛沿海地区的影响,并提出对策建议。研究结果表明:我国沿海海平面总体呈波动上升趋势,海南岛沿海海平面的上升速率居全国之首;海平面上升对海南岛沿海地区的影响主要包括淹没滨海低地和减小旅游区沙滩面积,加重风暴潮、海岸侵蚀、海水入侵和土壤盐渍化、洪涝的灾害程度以及影响海岸防护设施等方面;在海南岛沿海地区发展中,应充分考虑海平面上升的因素,加强灾害风险抵御能力建设、城市科学规划、海平面观测和监测以及受损岸线整治修复等工作。