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海平面
來源:互聯網

海平面(Sea Level),通常作為平均海平面(Mean Sea Level,MSL)的簡稱,是指在某一時刻假設沒有潮汐、波浪、海涌或其他擾動因素引起的海面波動,海洋所能保持的水平面。海平面作為大氣與海洋的交界,是人類活動的起始高程,不僅通過物質交換和能量過程影響地球氣候,還反映了巖石圈的變動和地質活動,對地球物理學、海洋學、地質學及人類活動都具有重要意義。

海平面是水圈的標志面,覆蓋著地球表面積的70.9%,因海水覆蓋在地球表面,使得海平面在大體上也呈現出球形的特征,具有不平性且在不斷變動。海平面高度可分為以地球表面為基準衡量的相對海平面,和基于橢球參考系確定的絕對海平面。觀測海平面的主要手段包括驗潮站和衛星高度計兩大類。各國在測定平均海平面高程時有所差異,例如:英國的國家大地測量學基準面是基于紐林驗潮站1951-1956年的平均海平面測量結果,中國的基準面則是根據青島驗潮站1950-1956年的觀測值確定的“黃海平均海平面”。

全球海平面變化的影響因素主要有冰川融化、構造、沉積等,這種變動可分為短期與長期兩類。過去7年全球海平面上升17毫米,相當于人體食指第一指節寬度。根據大量研究成果,近100多年以來,全球海平面一直處于上升態勢。根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)報告預測,21世紀全球海平面將持續上升,到2100年底,全球平均海平面預計將上升0.52~0.98米。2009年12月1日,總部設在英國劍橋的南極研究科學委員會發布研究報告稱,氣候變化可能導致本世紀末海平面最高上升1.4米,這一最新預測是原先估計值的兩倍多。

定義

海平面的全稱是平均海平面,作為海洋沉積盆地中液態水體與大氣圈的交匯點,是指位于地殼之上的,由大洋及其相連的大陸海、海灣、海湖等水域共同形成的水圈與大氣圈的界面。這個界面并非固定不變,而是受到多種自然因素的影響而有所波動。

海平面的精確定義是隨著大地測量學的發展而逐步確立的。這一概念基于人類對海水表面位置的傳統理解和認知。在確定大地測量高程的零點時,人們假設在一段相對較長的時間周期內,海水表面的平均高度是保持相對穩定的。這個假設中的海水表面平均高度就是平均海平面,它被廣泛用作大地測量的基準面。

特征

形狀

海平面的形狀在宏觀上呈現為球形。這是因為地球本身是一個近似的不規則球體,而海水覆蓋在地球表面,使得海平面在大體上也呈現出球形的特征。對海平面形狀的認識是隨著人類對地球形狀認識的深入而不斷發展的。在2000多年前,古希臘人基于觀察到的天象和自然現象,首次提出地球可能是球形的設想。17世紀末,牛頓提出了地球并非完美的球體,而是一個赤道略微鼓起、兩極稍扁的扁球形。到了19世紀,斯托克思利用全球重力異常值來計算大地水準面相對于參考橢球的起伏量。20世紀60年代,隨著海上重力儀和衛星導航接收器技術的發展及人造衛星的發展,使得科學家們能夠更準確地確定大地水準面的形狀。

海平面占地球表面積的70.9%,其形狀對于大地測量學至關重要。由于深海實測重力數據稀缺,測高衛星的觀測數據成為研究海平面形狀的重要工具。

不平性

海平面具有不平性。隨著海洋測量技術的發展,尤其是衛星測量技術的應用,科學家們發現,即使在風平浪靜的時候,世界大洋的表面也并非完全平坦。相反,它存在著高達100米以上的隆起和凹陷區域。有的地方海面凸起,有的地方則相對凹陷。比如,位于赤道附近的加勒比海海面,其高度就明顯低于大西洋北部海域,兩者之間的差距達到了百余米。

這主要是由于水下山脈和水下谷地的存在。水下山脈會吸引周圍的海水,導致該區域的海面隆起;而水下谷地則會使海面呈現出凹面狀,即相對凹陷。世界大洋表面的三個主要隆起區域,它們分別是:澳大利亞東北部,隆起區域高達76米;北大西洋,隆起區域高68米;以及阿非利加東南部,隆起區域高48米。與此同時,也發現了三個主要的凹陷區域:印度洋(印度半島以南),凹陷深度為112米;加勒比海,凹陷深度為64米;以及加利福尼亞州以西,凹陷深度為56米。相關的衛星圖片也顯示,美國西海岸的絕對水位高于東海岸的水位。此外,在巴西沿海和佛得角群島附近區域,也存在幾個隆起或凹陷約15米的區域。此外,受潮汐等多種因素的影響。

變動性

海平面在不斷變動。海平面的升降變動是海水量、水圈運動、地殼運動和地球形態變化的綜合反映,是地球演化的一個重要方面。它綜合反映了海水量的變化、水圈運動、地殼運動及地球形態演變,是地球演化的關鍵一環。海水始終處于動態中,海平面亦不斷變動。這種變動可分為短期與長期兩類。短期變動包括日變動、季節性變動、年變動及偶發性變動,受波浪、潮汐、大氣壓、海水溫度、鹽度、風暴及海嘯等多種因素影響,升降幅度較小且多呈局部性。而長期變動則指地質歷史時期內的海平面變動,其幅度較大,具有大區域性甚至全球性的影響。

高度及測量

高度

高度定義

海平面高度的定義主要有兩種:一種是相對海平面,它是以固體地球表面為基準來衡量的海平面高度變化;另一種是絕對海平面,它則是基于橢球參考系來確定的海平面高度。具體來說,驗潮站通常固定于地球表面,用于監測海平面相對于地球表面的變化,這種變化被稱為相對海平面。而衛星測高技術則能獲取到與橢球參考系相關的海平面高度數據,這就是絕對海平面。

全球海平面高度

全球平均海平面(Global mean sea level,GMSL)變化、陸地水的遷移和重新分布,對全球氣候變化和人類活動會產生重大的影響,其中海平面變化已經成為全球變化的一個重要指標。

全球平均海平面變化主要由兩部分構成:海水溫度和鹽度的變化導致海水體積變動,進而引發海平面的波動,這一現象稱為比容海平面變化;全球水循環系統中,海洋、陸地與大氣之間的水量交換引發海水質量變化,從而導致海平面的升降。全球陸地水主要由地表水、冰雪、土壤水和地下水等組成,其變化是降水、蒸發、徑流和地下水滲漏等過程的綜合體現。在全球氣候變暖的趨勢下,海水溫度上升(特別是海洋0-2000米深度的溫度)使海水受熱膨脹,推動海平面上升。同時,極地冰蓋冰帽和山岳冰川的融化也導致陸地水減少和海平面上升。

世界

由于各國在測定大地測量學基準面的平均海平面高程時,時間、地點、方法和技術均存在差異,因此普遍存在不吻合的情況。

英國的國家大地測量基準面是基于紐林驗潮站1951-1956年的平均海平面測量結果。美國則通過多個驗潮站十九年內的觀測值推算平均海平面,這并非特定地點的平均海平面,而是一種校準基準面。歐洲地區則以荷蘭阿姆斯特丹的驗潮站的多年平均海平面作為高程的基準面這些區域性的高程起算面。盡管英國與法國僅隔一個多佛爾海峽,但通過兩國的大地水準網聯測,發現英國設在紐林的國家高程基準面比法國設在馬賽的基準面低20厘米。因此,在地形高程的確定中,需進行相應的修正。

中國

中國海平面起算點或者叫高程零點,設在山東省青島市海軍一號的碼頭上的驗潮站內。

中國先后使用的高程基準有“1956年黃海高程系”和“1985年國家高程基準”。“1956年黃海高程系”是根據青島驗潮站1950-1956年的觀測值確定的“黃海平均海平面”,中國地圖上所指的海拔高度最初就是從這個海平面起算的。1985年,中國國家測繪主管部門基于青島驗潮站1952-1979年的驗潮數據重新確定了“1985國家高程基準”,作為新的高程統一起算面,一直沿用至今。

測量儀器

驗潮儀是用于觀測潮汐漲落并測量潮位的專用儀器。這種儀器基于重力作用的原理運作,能夠精確地記錄海水的高度變化。在測量過程中,驗潮儀需要放置在特定的位置,如港口、防波堤或碼頭,以便長時間、連續地觀測海水的高度變化。對于由微風引起的海面波浪,驗潮儀采用平均的方法消除其影響。

常見的類型包括:浮子式驗潮儀,它通過測量驗潮井中水面浮子的垂直位移來記錄潮位;壓力式驗潮儀,安裝于海底,通過測量靜水壓變化來測量潮位;氣密引壓式驗潮儀,利用密封氣體將特定深度層的海水壓強反映到岸上進行測量;補氣引壓式驗潮儀,則是利用氣體壓強與相應深度層水壓強相等的原理進行潮位測量;箱式驗潮儀,通過測量與海水連通的箱子內浮子的垂直位移來測量潮位。這些驗潮儀各具特點,適用于不同的環境和需求。

觀測方式

海平面觀測的主要手段包括驗潮站和衛星高度計兩大類。

驗潮站

驗潮站通常選址于地層穩定、無江河泥沙淤積干擾,且能準確反映海水漲落動態的地區。這些站點將水準點固定在陸地上,用以記錄和處理陸地升降的變化,確保測量數據的準確性。驗潮站所提供的海平面數據,以其高精度和長時間序列記錄而著稱,是海洋科學研究的重要基礎。不過,驗潮站也存在一些不足。例如,站位的分布不均可能導致部分地區海平面變化數據的缺失或不足;同時,地殼運動和區域性冰期后的反彈效應等因素,也難以完全消除,對海平面數據的精確性構成一定影響。

鑒于海面觀測對于研究海平面變化的重要性,各國政府間海洋學委員會于1987年3月通過了全球海面觀測系統實施計劃。該計劃設立了國際海平面常設局,負責管理和協調全球近2000個驗潮站的工作。這些驗潮站的海平面數據觀測歷史可追溯至18世紀初。

衛星高度

衛星測高技術是研究海洋面變化的重要觀測手段。自1993年起,高精度衛星高度計便成為監測全球海平面變化的關鍵工具。這種技術通過搭載在衛星上的高度計,實現了對海平面高度的精準測量,提供了全球范圍內高分辨率的海平面觀測數據。在眾多衛星高度計中,Jason-3、Sentinel-3A、HY-2A、Saral/AltiKa、Cryosat-2、Jason-2、Jason-1、T/P以及ENVISAT等是最為常用的型號。

衛星高度計的優勢顯著,其覆蓋的空間面積廣泛,空間分辨率高,有效彌補了驗潮站在數據連續性和空間分辨率方面的不足。因此,海平面數據序列得以更加完善、連續和規范,為全球海平面變化研究提供了高質量的實測數據。在大尺度海平面變化的研究中,衛星高度計的應用得到了廣泛推廣。全球海平面觀測系統的組成部分是由290個驗潮站組成的全球核心網,這些驗潮站都進行了長期的氣候變化與海平面監測。

延展和應用

平均海平面以上高度

大地水準面通常被稱為垂直基準,從它起算的高度通常指平均海平面以上的高度(Above Mean Sea-Level,ASML),在實際實現中,通常將沿海所設驗潮儀處的平均海平面作為覆蓋區域的垂直基準。海拔是表示某地在某處平均海平面以上的高度。

大地水準面

大地水準面,是指與平均海平面(Mean Sea Level,MSL)相契合但并非完全等同的特殊重力等位面。地球重力場由地球質量產生的引力和自轉產生的離心力共同塑造。在理想情況下,若這兩種力的合力能夠自由調整,那么海洋將均勻覆蓋地球表面,形成一個與平均海平面高度一致的整體。大地水準面作為地理學和測量學中的關鍵概念,對于精確測量地形高度、研究地球物理學特性具有重要意義。

大地水準面是定義正高高程系統的高程基準面,也是能反映地球內部結構和密度分布特征的物理面。大地水準面的確定目前仍基于求解經典大地測量學邊值問題,最具有代表性的是Stokes理論,Molodensky理論和Bjerhammar理論。大地測量學科歷經一個多世紀的發展,對大地水準面的研究尤為深入。特別是在近半個世紀內,衛星大地測量技術的飛速進步以及相關地球科學學科的蓬勃發展,使得這一領域的研究更加活躍。當前,確定一個高分辨率、高精度的全球大地水準面已成為大地測量學科發展的全局性戰略目標。

航空高度

指飛行器在空中距離某一基準面的垂直距離。通常,測量基準面不同,所測量出的飛行高度也不同。按照選擇基準面的不同,可分為標準氣壓高度、絕對高度、相對高度、真實高度。

標準氣壓高度,又稱重力勢高度或壓力高度,指飛機重心與標準氣壓平面之間的垂直距離。國際標準大氣規定,標準海平面參數為15℃和760mm/Hg,而國際標準化組織則規定標準氣壓平面的大氣壓力為760x133.322Pa。

絕對高度,即海拔,是以實際海平面為基準,飛機重心在空中距離該平面的垂直距離。

相對高度則是飛機在飛行中,其重心與某一特定參考平面(如起飛或著陸機場地平面)之間的垂直距離。

真實高度以飛機正下方地面目標最高點與地面平行的平面為基準,飛機重心在空中距離此平面的垂直距離即為真實高度。

影響和變化

海平面變化是指隨時間遷移海平面相對于某一基準面發生的上下變動。海平面不是一個固定不變的恒值,而是會受到各種因素影響而發生變化,而這種變化分為短期和長期性(海平面上升)的。

影響因素

海水質量的變化引起海平面波動主要包括冰/雪的溶化和累積、降水、蒸發、表層徑流與大氣和陸地之間的水質量交換,這種因為海水質量的變化引起的海平面變化稱之為海平面的升降(Eustatic sea level),與氣候緊密相關,直接導致海平面的升降,這反映了海洋水體總量的變化對海平面的直接影響。

由海水溫度和鹽度變化,引起密度的變化,進一步影響海平面的變化,這種現象被稱為比容海平面變化。由溫度變化引發的海平面變化稱為熱比容海平面變化,而鹽度變化導致的海平面變化則被稱為鹽比容海平面變化。這兩者的總和,即熱比容海平面與鹽比容海平面的結合,共同構成了比容海平面,成為影響海平面變化的關鍵因素之一。

水均衡變動是在陸架上和近岸地區由海水負載引起,當海平面升高時發生下沉,結果擴大了海侵

海面升降影響陸架和洋底水均衡,洋底沉降趨勢明顯,海水荷載增加加速沉降但難以促使其抬升。冰川水量變化引起的海面升降約為水量變化的2/3,且海水荷載增減的響應并非完全對稱。洋底軟流圈物質流動受荷載響應影響,進而影響洋中脊生長和洋底擴張。目前對洋底水均衡海面升降效應的定量研究仍有限,但預計冰后期海侵將引發地殼水均衡變形。

在過去的近百年里,全球許多地方的山地冰川都呈現出退縮的趨勢。這些冰川的融化釋放了大量的淡水進入海洋,進一步推高了海平面。青藏高原就是一個典型的例子,這里曾經大量存在的山地冰川在漫長的歲月里逐漸消融、消失,對全球海平面的上升做出了貢獻;

在寒冷地質時期,極地形成冰蓋,導致海洋水量減少,海平面降低。隨著氣候變暖,冰蓋融化,融水回歸大洋,促使海平面上升。晚古生代,全球廣布冰川,冰川融化后流入海洋,引發了三級海平面的顯著上升。石炭至二疊紀是冰川發育的關鍵階段,根據研究,這一時期氣候變化劇烈,從石炭紀的寒冷到早二疊世的溫暖,冷暖交替顯著,因此冰川對海平面的影響尤為顯著,為海平面的周期性變化創造了條件。

冰川均衡調整(GIA)是由冰川負載的增減而引起。冰川均衡下沉有助于抵消冰川—海平面變動引起的海平面下降。冰蓋熔化時,其作用相反。冰川均衡調整是影響陸地垂向運動、海面高度及相對海平面變化的關鍵因素。其主導因素為地殼的流動性質,深刻影響著地殼的變形歷史與冰蓋的演變。此外,海洋自身的重力和形變也對此過程產生了顯著影響。

海平面變動是由構造作用引起,使洋盆形狀發生變化,對容量的大小起著重要的控制作用。

構造活動引發的海平面變動包括全球性和局部性兩類,其中全球性變動主要由洋盆容積變化、洋底下沉或新洋盆形成等因素引起,與大陸分裂和碰撞階段相關。海底擴張速率變化是海平面變動的關鍵,其影響周期長達數百萬年,幅度顯著。局部地殼升降則導致區域性海平面變動,疊加于全球性變動之上。這些變動不僅影響洋盆容積,還通過地殼升降影響海面與陸面之間的相對距離。

構造侵蝕是由地質消亡作用所導致的一種現象,會改變地表形態和地貌,可能會影響河流、湖泊等水體的分布和流動,從而對海平面產生一定的影響;構造侵蝕會導致部分深海沉積物逐漸從大洋底部移動到地球內部,相較于增加洋盆容量的增添作用,這些地形變化可能會影響海洋的環流和動力過程,進而對海平面的分布和變化產生影響。

海平面變動是因沉積物在洋盆內堆積而引起,這也同樣影響洋盆的容量,但它是單向的正向變動。海平面變化與沉積旋回成因及盆地動力學因素間有密切聯系。

巖漿水來自海底火山活動。它的注入速率尚不知道,但假設自地球形成以來,其注人速率為一常數,則它的注入速率每百萬年低于1米。如果這是正確的話,而其他因素也沒有變化,那么中白堊紀(1億年前)海平面可比現代低100米。洋殼的熱水蝕變也導致少量的水轉移。

短期局部變化

海平面短期變化指的是數天或十幾天的變化,其原因主要是氣壓、風、降水和徑流等變化產生的,如日變動、季節性變動、年變動和偶發性變動等,其升降幅度小,且常是局部的。

在過去的兩個世紀里,各類變量如海表溫度和海平面的短期波動顯著超過氣候本身的長周期變化。特別值得注意的是,鹽度、洋流(受潮汐、風力及季節密度影響)、海浪、風暴潮以及懸浮顆粒物(受洋流、河流輸入及季節性分層調控)等要素的變化尤為明顯。

由于潮汐漲落,海平面經常變化,潮汐是由天體(主要是月球和太陽)的引潮力作用引起的海水周期性漲落現象,包括漲潮和落潮過程,以及高潮和低潮等階段。這些周期性變化屬于海平面短期變動的范疇,是沿海地區海水運動的一種自然現象。

海陸間循環通過降水、蒸發等過程對海平面短期變動產生顯著影響。當陸地上空的水汽凝結形成降水時,部分雨水會通過地表徑流和地下徑流等方式流入海洋,從而影響海洋的水量和海平面。特別是在暴雨、洪水等極端天氣條件下,大量的降水會迅速增加河流的徑流量,導致海水被稀釋,進而影響海平面的短期變動。

海平面上升

長期的海平變動,即地質歷史期間的海平面變動,其變動幅度大,是大區域性的,甚至是全球性的。長期海平面變動導致海侵海退,影響海岸線、大陸架和海岸地貌,改變淺海與近岸沉積,威脅海岸工程和港灣建筑,影響河道淤積或沖刷。

背景

海洋在地球的氣候系統中扮演著重要的角色。海平面上升是由全球氣候變暖極地冰川融化、上層海水變熱膨脹等多種因素共同引發的全球性現象。這些因素導致海洋水體體積增加,進而使得全球海平面持續上升。在過去的百年里,全球海平面已經上升了10~20厘米,并且根據科學研究,未來這一上升趨勢還有可能會加速。

近100多年以來,全球海平面一直處于上升態勢,并且近幾十年來,海平面上升的速度呈現加快的趨勢。研究表明:1900-2018年,山地冰川冰蓋質量虧損的貢獻是海洋變暖熱膨脹貢獻的2倍,是過去百年海平面上升的主導因子。在20世紀40年代,全球海平面經歷了一個快速上升的階段;到了20世紀70年代,受人類活動的重要影響,海平面上升速率出現了減緩;進入90年代以后,全球海平面又開始加速上升。這一趨勢與海洋加速變暖以及格陵蘭冰蓋加速融化密切相關,自1993年以來,平均每年上升趨勢為3.1毫米;2000年以來,南極冰蓋損失的貢獻也在不斷上升。2006-2015年,全球氣候變暖,冰川融化加速,增加了海洋的水量,從而使海平面上升

現狀

在全球變暖的背景下,冰川融化和海平面上升已經成為國際社會普遍關注的問題。聯合國的一份報告預測,到2100年,由于冰川融化,海平面可能會比現在上漲25~58厘米。而包括近1200個珊瑚礁島馬爾代夫大部分國土僅比海平面高出1.5米,海平面的逼近將令整個國家岌岌可危。在2004年的12·26印度洋地震中,馬爾代夫一度有2/3的國土慘遭淹沒。馬爾代夫的海平面在2020年內顯著上升了3~4毫米,這一速度加劇了該國低洼地區的淹沒風險。科學家警告,若不能迅速采取有效行動遏制,馬爾代夫的未來存續將面臨極大不確定性。

根據世界氣象組織發布的《2023年全球氣候狀況報告》顯示,自2023年4月開始,全球海面平均溫度便不斷攀升,屢創新高,尤其在7月、8月和9月這三個月份,海面溫度更是大幅刷新紀錄。溫度記錄被大幅刷新,呈現出前所未有的高溫態勢。與此同時,南冰洋冰面積也達到了有記錄以來的最低點,這一寒冬季節結束時的最大海冰面積較之前的紀錄減少了驚人的100萬平方公里,這無疑為全球氣候變化敲響了警鐘。

《2021年中國海平面公報》顯示,中國沿海海平面變化總體呈波動上升趨勢。1980—2022年,中國沿海海平面上升速率為3.5毫米/年;1993—2022年,中國沿海海平面上升速率為4.0毫米/年,高于同時段全球平均水平。2022年中國沿海海平面較常年高94毫米,比2021年高10毫米,為1980年以來最高。2023年,中國渤海、黃海、東海和南海沿海的海平面相較于常年呈現出不同的升高趨勢,較常年分別高122毫米、74毫米、43毫米和52毫米,其中渤海沿海的海平面達到了自1980年以來的最高點。從各省的角度來看,沿海海平面均高于常年,天津市河北省沿海的海平面升高最為顯著,分別高145毫米和143毫米;遼寧省山東省次之,分別高97毫米和85毫米;上海市福建省沿海海平面升幅偏小,均低于35毫米。

影響

海平面上升對人類社會產生的多方面直接影響:它加劇了風暴和洪水等氣象災害的頻率和強度,使得風暴潮能夠到達更遠的內陸地區,同時海洋變暖為熱帶氣旋提供了更多能量,增強了其破壞力;海平面上升重塑了海岸線,淹沒了干旱地區,侵蝕了海灘、懸崖和沙丘等地貌,并可能導致濕地被淹沒,沼澤草死亡,沉積物更易流失。這些變化直接影響了沿海地區的經濟社會生活和生產活動,尤其是耕地和森林被淹后,土壤和生態系統將發生不可逆轉的改變,同時咸水入侵地下飲用水源,加劇了淡水資源的緊張。

隨著海平面的不斷上升,鹽水侵入問題日益嚴重,這不僅威脅到當地的生態環境,也直接影響到居民的生活用水和農業灌溉。孟加拉國、中國、印度荷蘭等國家,以及包括曼谷、孟買上海市、倫敦、布宜諾斯艾利斯紐約在內的特大城市,都面臨著巨大的風險。這種風險源于海平面的上升和氣候變暖的雙重威脅。氣候變暖正在加速冰川冰蓋的融化,這進一步加劇了海平面上升的速度。長此以往,一些大型三角洲地帶可能因環境惡化而不再適宜人類居住,這將導致大規模的人口外流和資源的激烈爭奪。

預測

根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第5次評估報告,21世紀全球平均海平面將持續上升,這一趨勢在所有的典型濃度路徑(RCP)情景下均有所體現。由于海洋變暖以及冰川冰蓋冰量損失的加速,海平面上升速率很可能超過1971—2010年間觀測到的速率。

與1986—2005年平均海平面相比,不同RCP情景下2081至2100年間全球平均海平面的上升幅度預測結果有所差異。在RCP2.6情景下,上升幅度預計為0.26~0.55米;在RCP4.5情景下,為0.32~0.63米;在RCP6.0情景下,為0.33~0.63米;而在最悲觀的RCP8.5情景下,上升幅度將達到0.45~0.82米。特別是,在RCP8.5情景下,到2100年底,全球平均海平面預計將上升0.52~0.98米。海平面上升幅度存在明顯的區域性特征。到21世紀末,全球95%以上的海域海平面都可能上升,而70%的海岸帶海平面變化幅度將在全球平均海平面變化區間的20%范圍內。

基于中原地區沿海近50年海平面變化的周期性、趨勢性等規律,采用統計預測模型對未來的海平面上升值進行預測是一項重要的科學工作。根據最新的預測結果,到2050年、2070年和2120年,中國沿海的海平面上升值將呈現出不同的趨勢和特征。海南省上海市江蘇省山東省天津市沿海地區的海平面上升預測值最高。遼寧省浙江省沿海地區的海平面上升預測值次之。廣西壯族自治區福建省河北省廣東省沿海地區的海平面上升預測值相對較為緩慢。

相關研究

1906年,奧地利地質學家E.修斯(E. Suess)提出了全球性海面變動的概念。他認為地史上主要的海侵海退是由海洋盆地容積變化引起的。20世紀30年代,加拿大地質學家R.A.戴利(R.A. Daly)發展了“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。

20世紀50年代,美國氣象學家和數學家愛德華·洛倫茲(Edward Lorenz)首次將經驗正交函數(Empirical Orthogonal Functions,EOF)分析術引入氣象和氣候研究領域"。

20世紀60年代,板塊構造說提出,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。70年代,一些學者把地殼和水體當作統一的平衡體系,用地球流變觀點研究地球各區域之間海平面升降的關系。

1970年地質學家西埃登斯(A.A.Thiadens)建議加強近15000年來海平面升降的國際合作研究,后來得到聯合國教科文組織批椎,1974年由國際地質對比委員會列為第61項研究課題,有助于各國科學家互相交流、互相學習。1974年“國際地質對比計劃”(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。1978年,英國科學家約翰·H·默瑟(John H. Mercer)發表《南極洲西部冰攤和二氯化磷的溫室效應》一文,提出由于大氣層二氯化磷含量的增加,有可能在50年內便全球平均海平面上升5米。

20世紀80年代末至90年代初,中國對海平面變化的研究始于初期文獻以綜述和編譯性文章為主,后逐漸出現研究實例。在這一階段,《巖相古地理》、《地球科學》等專業雜志發表了大量相關論文,為海平面變化研究作出了顯著貢獻。研究內容主要涵蓋四個方面:層序地層與海平面變化的關聯、海平面變化的穩定同位素響應、生態地層與海平面的相互影響,以及復合海平面與高頻海平面變化的研究。

1990年代,大多數基于驗潮站數據計算的全球平均海平面變化估算都主要依賴于一小部分站點的數據,并通過線性趨勢分析來得出結果。1991年,布魯斯·C·道格拉斯(Bruce C. Douglas),W·R·珀爾蒂埃(W. R. Peltier)和A·M·塔欣厄姆(A. M. Tushingham)在基于驗潮站數據估算全球平均海平面變化方面都有重要的貢獻。

2006年,科學家約翰·A·丘奇(John A. Church)和尼爾·J·懷特(Neil J. White)利用1870-2001年的數據得到全球海平上升的加速度為0.013±0.006 mm/a2的結論。

參考資料 >

Sea Level.National Geographic Society.2024-04-25

海平面變化研究進展.河北省自然資源廳 海洋局.2024-04-25

海平面.中華人民共和國科學技術部.2024-04-24

海洋災害產品.國家海洋科學數據中心.2024-04-24

高程基準.大地測量與地球動力學國家重點實驗室.2024-04-30

國家高程系統.深圳市規劃和自然資源局.2024-04-28

孫和平:“海拔高度”測量究竟有多難.中國科學院.2024-04-28

Reporting on the State of the Climate in 2019.National Centers for Environmental Information.2024-04-30

25年,海平面上升了約8厘米.中國科學院.2024-05-01

Nature: 五國科學家合作解析1900年以來海平面上升原因.中國科學院大氣物理研究所 .2024-04-24

全球海平面正以每年3.1毫米“驚人速度”上升.中國科學院.2024-04-24

悄然變化的海洋:溫度升高、海平面上升、海冰消融…….中國氣象局.2024-05-02

全球氣候變化 - 平均海平面.香港天文臺.2024-04-30

海平面上升威脅生存 馬爾代夫要舉國搬遷.中國氣候變化信息網.2024-05-16

面臨三重生存威脅,馬爾代夫恐將“消失”.澎湃新聞.2024-05-16

世界氣象組織:2023年多項氣候變化指標創新紀錄.中國科技網.2024-04-24

中國沿海海平面較常年高72毫米 仍處于有觀測記錄以來的高位.中國青年網-新聞.2024-04-24

IPCC第六次評估報告第一工作組報告系列解讀⑨ 海平面上升對人類社會影響幾何?.中國氣象局.2024-04-30

海平面上升引發沖突與不穩定,聯合國呼吁采取應對行動.United Nations.2024-04-24

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