海平面變動更新課件

第二章海平面變動及其影響一海平面與海平面變化1海平面的內(nèi)涵第一節(jié)海平面與海平面變動

“海平面”的全稱叫平均海平面。原本意會在相當長的時間內(nèi)，海水表面的平均高程是靜止不動的，可用它作為大地測量高程的零點。平均海平面的“高程”，是驗潮儀自動記錄專用測潮井內(nèi)，浮體高程連續(xù)多年每小時讀數(shù)的平均值計算出來的。事實上，由于各國各地驗潮站觀測時限及觀測方法技術的不同，所以產(chǎn)生的平均海平面高程，普遍存在一定的差異。海平面的內(nèi)涵

平均海平面是個計算值而不是一個直接實測值。

平均海平面的綜合指示意義，其一在于它是洋盆容積與海洋水量的函數(shù)。海洋水量從屬全球性的水文循環(huán)及其變化。洋盆容積從屬于全球性的與區(qū)域性構造運動及其發(fā)展變化；

其二在于海洋平面是地球表層系統(tǒng)中，大氣與海洋水之間物質(zhì)與能量交換的界面與基面，陸地地貌發(fā)育的基面；

其三在于它是地球形狀的顯示，與平均海平面重合并伸展到大陸以下的水準面稱大地水準面，它接近于一個旋轉(zhuǎn)橢球體。

海平面的內(nèi)涵3海面變化的空間尺度局部地區(qū)海岸線變化—疊加了地殼形變因素的影響。全球范圍的海平面變化——是全球氣候變化的反映：冰期與間冰期海面的升降。4海面變化的時間尺度

從秒、分、小時為時間單位到地質(zhì)歷史上以億萬年為時間單位，不同時間尺度有不同的海平面變化特征及其升降規(guī)律，引起海平面變化的主要因素也不相一致。與此同時，一些主要因素引起的海平面變化的型式也不相同。不同時間尺度的海平面變化與海平面變化主要因素海平面變化的時間尺度一、7萬年來的海平面變化第三紀以前地質(zhì)歷史時期的海平面變化研究，依賴于不同地質(zhì)歷史時期的世界古陸分布圖，部分學者認為存在早寒武世、中奧陶世、早泥盆世—晚石炭世、晚白堊世幾次全球性高海平面與大海侵。

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第三紀以前的海平面變化

第二節(jié)歷史上海平面的變動冰期時各圈層的界面不同程度下降CCD—深海碳酸鹽溶解補償面我國東部海岸變遷7萬年前海侵44000年前海退25000年前海侵23000年前海退15000年前海退達最大10000年前海侵8000-7500年前海侵達到接近現(xiàn)代高度6500-6000年前最高海面第四紀海平面變化曲線

6ka.BP.以來的海平面變化總趨勢是在波動中漸趨穩(wěn)定。但據(jù)古海面遺跡的分布編繪的世界各地的相對海面變化曲線依然有較大的差別，表現(xiàn)為有的地方存在比今海面高2-4m以上的中全新世高海面，另有一些地方不存在比今海面更高的中全新世高海面，還有一些地方全新世最高海面出現(xiàn)在3-2ka.BP.前后，主要原因在于由構造運動、均衡運動、壓實沉降等使各地的古海面遺跡不同程度地發(fā)生了變位，還有的則把風暴潮沉積視為古海平面遺跡了。全新世海平面變化曲線6千年以來的海平面變化6千年以來的海平面變化

主要是根據(jù)驗潮站儀測數(shù)據(jù)計算出來的。世界上最早的驗潮站是建于1682年的阿姆斯特丹站。百多個驗潮站的數(shù)據(jù)表明近百年來全球海平面保持著斷斷續(xù)續(xù)的上升，平均上升速率為10-15cm/100a,少數(shù)驗潮站數(shù)據(jù)表明該地存在相對的海面下降。值得注意的是20世紀40年代以來曾出現(xiàn)全球平均溫度的下降，但海平面依然保持斷續(xù)上升，它可能與海洋水溫變化滯后于氣溫變化、20世紀40年代以來海洋水溫持續(xù)上升有關。估計表層與淺層海洋水溫增溫1℃，相應的海平面上升量為11cm。二、近百年來的海平面變化近百年來的海平面變化1906年，奧地利地質(zhì)學家E.修斯提出了全球性海面變動的概念。他認為地史上主要的海侵和海退是由海洋盆地容積變化引起的。1930年代，R.A.戴利發(fā)展了“冰川控制”概念，并對冰川消長引起的海平面升降值作了估算。1960年代,提出板塊擴張速率變動可導致洋盆容積的變化,進而控制海平面的升降。1970年代,一些學者把地殼和水體當作統(tǒng)一的平衡體系，用地球流變觀點研究地球各區(qū)域之間海平面升降的關系。1974年“國際地質(zhì)對比計劃”(IGCP)設立了海平面研究組織，加強了全球海面變化的對比研究。當前研究重點是關于世界海面變化的起因與未來發(fā)展的趨勢問題。第三節(jié)海平面變動的原因分析一、海平面變動原因海平面變動受多種因素的控制和影響，主要有：冰川-海平面變動,構造-海平面變動,大地水準面-海平面變動，水壓均衡作用,冰川均衡作用和流變均衡作用等。①

冰川-海平面變動。在氣候寒冷的地質(zhì)時期,極地周圍形成冰蓋,海洋中的海水量減少,海平面降低。當氣候轉(zhuǎn)暖，冰蓋融化，冰水流回大洋，海平面升高。不同學者估計全球現(xiàn)代冰川的總面積約1627.7萬平方公里，如果全部融化，將使海面升高50～85米（未考慮因海水增多而發(fā)生的海底均衡下沉）。按第四紀末次冰期冰蓋的體積估算，當時的海平面比目前低135米。這種海面升降的幅度各學者估計不盡相同，主要看如何估計南極大陸的冰蓋厚度。盡管如此，第四紀以來海平面變動主要是由冰川消長所引起的論點已基本上得到公認。第三節(jié)海平面變動的原因分析②

構造-海平面變動。因構造而引起的海平面變動有的是全球性的，有的是局部地區(qū)性的。引起全球性海平面升降變動的構造作用是洋盆容積的變化、洋底下沉或新洋盆形成。世界洋盆的總?cè)莘e增大，導致海平面降低。相反，洋底抬升，某些洋盆消失，可使海平面升高。板塊構造學說認為海平面變動與海底擴張速率有關。第三節(jié)海平面變動的原因分析大洋上增生的物質(zhì)是熱的，隨著時間的推移而逐漸冷卻，變得致密，因而洋底巖石圈在橫向擴張移動過程中隨時間而下沉。如果海底擴張速率很快，距中脊頂部一定距離的洋底沒有足夠時間以冷卻到“正?！背潭?，洋底就比正常情況下高，因而即使海水量不變，由于洋盆容積減小，海面也會升高。相反，海底擴張速率很慢，海面降低。海底擴張速率變化引起的海平面變動，周期長達數(shù)百萬年，變化幅度可達300～500米。第三節(jié)海平面變動的原因分析另外,還有人認為大洋中脊的長度變化會影響洋盆的容積。在大陸分裂期大洋中脊發(fā)展，導致世界范圍的海侵，而在大陸匯聚形成超大陸時，則造成海退。局部性的地殼升降運動，引起區(qū)域性的海平面變動。這種變動不是海平面與地心之間的距離變化，而是由于地殼升降，導致海面相對于陸面之間的距離發(fā)生變化。這種變動往往疊加在全球性海平面變動之上。第三節(jié)海平面變動的原因分析③

大地水準面-海平面變動。大地水準面受地球重力控制。由于地球內(nèi)部物質(zhì)分布不均勻，由此引起重力的變化，大地水準面的形態(tài)也隨之變化。這種海平面變動表現(xiàn)為有些海區(qū)海平面升高，另一些海區(qū)海平面降低,從而使全球各地海平面升降既不一致,也不規(guī)則。如1976年N.A.默納爾指出，新幾內(nèi)亞的高海平面與馬爾代夫群島附近的低海平面高差約180米。第三節(jié)海平面變動的原因分析④

水壓均衡作用。當冰蓋融化,冰水回流入海,海底因水負載增加而下沉，直到新的平衡建立為止。有人估計近7000年來因負載影響洋盆下沉了8米，大陸上升了16米。其對陸架區(qū)的影響更顯著。⑤

冰川均衡作用。在覆冰區(qū)巨大的冰蓋使下伏的地殼下沉，因巖石圈具有彈性，下沉范圍遠超過覆冰區(qū)；而在冰前沉陷區(qū)外側(cè)，地殼向上彈性隆起。當冰蓋消融后,地殼又因彈性恢復到原來的狀態(tài)。末次冰期以來,在斯堪的納維亞地區(qū)均衡上升了約300米，現(xiàn)仍以每百年一米的速度繼續(xù)上升。第三節(jié)海平面變動的原因分析⑥

流變均衡作用。地球流變論認為在各種因素作用下的彈性地球和其上的水體一起調(diào)整達到平衡狀態(tài)。因此上述的冰川及水壓均衡的影響不是局部性的，它波及全球，形成若干海面上升區(qū)和下降區(qū)。J.A.克拉克提出了全新世(15000年)以來全球海平面變化的數(shù)學模式，他把世界大洋分為6個海面升降各不相同的地帶，指出由冰川作用引起的海平面變動，在各地是不一致的。這一模式已得到全球13個地點觀測資料的證實。第三節(jié)海平面變動的原因分析上述各種因素中，全球性構造運動對整個地史時期的海平面變動起決定性作用。第四紀以來，冰川作用對海平面變動影響最大。其他諸因素由這兩個因素派生出來。此外，影響海平面變化的因素還有：海洋中沉積物的堆積，地球內(nèi)部的水通過海底火山作用進入大洋，河流湖泊的變化等。第三節(jié)海平面變動的原因分析對近百年海平面上升貢獻因素的不同估計貢獻因素低估計最佳估計高估計海水熱膨脹山地冰川與小冰帽格陵蘭冰蓋南極冰蓋總計21.51.0-5-0.5442.5010.5674522實際上升量101520海平面上升貢獻因素的估計第四節(jié)海平面變動的影響海平面上升70米后的世界地圖海平面上升的影響

侵蝕海岸范圍擴大

海濱城市面臨被海水淹沒的危險

風暴潮頻率與強度增加（海嘯災害）

河湖排水能力下降,洪澇災害加劇

造成了沿海濕地的損失和動物的遷徙入?？诤Ｋ构?土地鹽漬化

例：1998年到2000年的三年間，由于海平面較高，加劇了遼東灣、萊州灣、海州灣等岸段的海岸侵蝕，也加重了其它沿海低洼地區(qū)土地鹽漬化和洪澇災害，對當?shù)亟?jīng)濟和環(huán)境造成了一定影響。海平面上升有多快？???IPCC：20世紀，全球平均海平面每年約升高1.0～2.0厘米（100年10～20公分）；若增溫趨勢不變，則預計到2100年，海平面還會上升21～105公分。21世紀海平面上升預測1.IPCC的預測（1）如果21世紀CO2不受限制照常排放，21世紀海平面上升速度為20世紀的3～5倍。（2）如果A.能源供應轉(zhuǎn)向低碳燃燒；B.可再生能源與核能取代礦物燃料；C.2050年CO2排放量降到1985年的一半；那么，2050年全球海平面上升20～31cm。如下圖所示：2100年海平面上升4英尺IPCC1990年的21世紀海平面上升量估算海平面上升50米中國版圖有大變山東煙臺變成第三大島魯中變成大島

黃海西括

華北平原變成華北海峽

珠三長三消失

湖北湖南江西形成一個大海灣

長江變短入?？谧兂梢瞬?/p>

北京有望沿海天津等沿海城市杯具武漢等內(nèi)陸城市杯具

海平面上升50米中國版圖有大變海平面上升50米中國版圖有大變海平面上升60米后中國被淹的區(qū)域

宋英杰微博中發(fā)的海平面上升60米后的地圖2.1992年，一批歐洲學者與中國學者合作，依據(jù)IPCC1992年的溫室氣體排放方案（IS92a）提出2050年海平面上升最佳估計值為22cm，2100年為48cm。3.1993年中國科學院地學部以全球海平面2050年上升20到30cm為依據(jù)，估計我國珠江三角洲海面將上升40～60cm，上海地區(qū)50～70cm，天津地區(qū)70～100cm，同時考慮了上述各地區(qū)地面下沉幅度的。全球海平面上升44厘米后2080年受影響的人群數(shù)量近50年來中國沿海海平面平均每年上升2.6毫米，預計到2100年中國沿海海平面將上升幅度30至70厘米．將對中國的社會經(jīng)濟產(chǎn)生嚴重影響，中國海岸線集中了70%以上的大城市、50%以上的人口和60%的國民經(jīng)濟。長期海平面變動引起的最直接后果是海侵或海退。它導致海岸線移動,海陸變遷,對海岸地貌、淺海與近岸沉積和礦產(chǎn)的基本特征產(chǎn)生很大影響，使港灣建筑遭受侵襲或廢棄，河道由于基準面變化或淤或沖。因此研究海平面變化規(guī)律，預測其發(fā)展趨勢，對研究第四紀地質(zhì)、新構造運動、探索氣候變化規(guī)律以及對于人類生活和生產(chǎn)都極為重要。地殼上升，海水面下降，形成海蝕階地

海南三亞海岸侵蝕導致的建筑物倒塌印度世界遺產(chǎn)島嶼面臨滅頂威脅?●

2006/12/21

由於海平面上升，印度恆河三角洲的兩座島嶼已經(jīng)遭淹沒，另外，還有10多座島嶼也面臨滅頂?shù)耐{。恆河三角洲在哪裡？地中海南非熱帶沙漠美國加州熱帶沙漠澳洲西南●熱帶沙漠熱帶沙漠熱帶沙漠珊瑚三角帶歐洲亞洲恆河三角洲馬爾地夫太平洋印度洋大西洋印度洋馬爾代夫群島—2050淹沒馬爾代夫群島共有1,190多個珊瑚礁島，全國平均海拔卻只有0.9公尺

，百年內(nèi)終將被海水滅頂，成為因大自然災害而全國撤離的難民國。計劃搬遷的馬爾代夫太平洋島國吐瓦魯吉里巴斯將滅頂

我家門前有大海﹗（吐瓦魯）吐瓦魯吉里巴斯在哪？地中海南非熱帶沙漠美國加州熱帶沙漠澳洲西南●熱帶沙漠熱帶沙漠熱帶沙漠珊瑚三角帶歐洲亞洲恆河三角洲北美洲大洋洲大洋洲非洲南美洲格陵蘭南極大陸．吉里巴斯2001年，太平洋島國圖瓦盧決定舉國遷往新西蘭，成為世界上第一個因海平面上升而計劃放棄自己家園的國家。

處于淹沒危險中的圖瓦盧

極端天災事件連連直指北美氣候暖化2008/07/08美國聯(lián)邦政府氣候變遷科學計畫（CCSP）：因為人類活動不斷提升大氣中的溫室氣體濃度，北美地區(qū)的天氣和極端氣候，像乾旱、暴雨、過熱、劇烈的颶風等現(xiàn)象可能變得越來越常見。

2008年之內(nèi)通通都發(fā)生了「亞特蘭大市渴了、紐約市太熱了、第蒙市洪水氾濫」2008/06/20

500年罕見洪水，愛荷華州首府第蒙市的河水決堤，讓第蒙市變成了一片水鄉(xiāng)澤國。

暖化海水升溫強烈風暴威力更猛2008/09/04美國國家海洋暨大氣總署：海水每升溫攝氏1℃，會導致每年的「強烈」氣旋數(shù)目從13個增為17個，增幅達31﹪。成為一片澤國的新奧爾良第五節(jié)減緩海平面變動的對策印度專家獻妙計用人類排泄物抗暖化?●2007/10/16印度新德里?●環(huán)保專家巴札克在「世界廁所組織」上推出他設計的一套廉價的廁所系統(tǒng)，除了可讓全球26億尚無廁所可用的人有廁所可上；同時將人類的排泄物回收製成沼氣，用以提供烹飪的燃料與電力；並且能將尿液轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿希桓山档腿蚺?

「世界廁所組織」是什麼組織？?創(chuàng)立於2001年的「世界廁所組織」為一非營利組織，其目的在於讓衛(wèi)生問題成為主要全球議題。?波斯灣油國承諾捐巨款因應氣候暖化?

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2007/11/19利雅德石油輸出國家組織的波斯灣國家已經(jīng)承諾，將投入總額7億5千萬美元，成立新基金，支助環(huán)保環(huán)境的相關研究，以處理全球暖化問題。印尼有個樹苗銀行

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2008/07/25菩提心曼荼羅基金會樹苗中心：

1.育成百萬棵樹苗，送給農(nóng)民。

2.鼓勵學校植