海平面变化与极端气候 - 图文

海平面上升 ..................................................................................................................................................... 1 原因 ............................................................................................................................................................. 1 危害 ............................................................................................................................................................. 2 忧患 ............................................................................................................................................................. 3 极端天气 ......................................................................................................................................................... 9

海平面上升

原因

海平面上升由绝对海平面上升和相对海平面上升构成。绝对海平面上升是由全球气候变暖导致的海水热膨胀和冰川融化而造成的。相对海平面上升是由地面沉降、局部地质构造变化、局部海洋水文周期性变化以及沉积压实等作用造成的。国际上通常将1975年到1986年的平均海平面称为常年平均海平面。

根据政府间气候变化专业委员会2001年评估报告，20世纪全球海平面平均每年上升1毫米至2毫米。根据温室气体的不同排放情况预测，全球海平面高度在1990年至2100年期间将上升9厘米至88厘米，但区域间的差异十分明显。

近年来，海平面上升加剧了我国沿海部分地区风暴潮、海岸侵蚀、洪涝和海水倒灌等自然灾害，给沿海地区经济发展和人民生活带来多方面的不利影响。

自工业化以来，大量使用化石类燃料和大面积砍伐森林，1750年至2003年的两百多年间，大气中CO2浓度增加了约35％，而随着温室气体浓度的增加，我们生活的地球也在一百多年间，温度上升了0.6℃。

1861年以来全球地表平均气温的变化（IPCC，2007）

全球变暖也引起冰川融化。1992~2005年，科学家们对格陵兰岛冰架融化的面积进行了多次测量，融化速度呈加快趋势（红色部分表示冰架融化的区域）。

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正在融化的格陵兰岛冰架

海水受热膨胀和陆地冰川融化，导致海平面上升。人类活动加剧造成的沿海地区地面沉降，也形成海平面的相对上升。位于河口淤积平原的大城市，过量开采地下水和大型建筑物群的增加，加速了地面沉降，海平面上升更为显著。

海平面上升的原因

由于近年来温室气体的不断增加，造成了全球性气温上升，导致海水受热膨胀、高山冰川融化、南极冰盖解体，使得海平面上升，并且由于人为因素导致的陆地地面沉降，又造成了海平面的相对上升。 危害

尽管不同研究人员的结果可能不同，近百年来海平面上升却是不容臵疑的事实。自上世纪末以来，海平面上升约10厘米或稍多。据预测，到下个世纪末，海平面将比现在上升50厘米甚至更多。海平面上升将给人类带来惊人的严重影响。

海平面上升对人类环境的危害主要表现为：沿海陆地面积缩小、加剧海岸侵蚀、引起洪水灾害、淹没城镇、咸水入侵等。由于世界人口、工业、经济等主要集中在沿海地区，据推测，今后海平面上升1米，全世界受灾人口将达10亿，其中3～4亿人将无家可归，一些国家,尤其岛国,将从地球上消失，全世界受灾土地总面积可达500万平方

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千米，世界上1/3可耕地将受影响。据预测，我国海平面上升100厘米，长江三角洲海拔2米以下的1500平方千米低洼地将受到严重影响或淹没。

海平面上升还将使滨海湿地和沼泽受严重影响，据研究认为湿地能承受20厘米/百年的海平面上升，如果上升过快，将使湿地面积大大减少。而湿地是许多鱼类、鸟类和稀有动物的主要生活环境。

海平面上升还可使珊瑚面临危险，珊瑚礁岛屿面积会大大减小甚至消失。海平面上升还将通过盐水侵入地下水资源，进一步使土地盐碱化，沿海地区淡水匮乏。

政府间气候变化专门委员会（警监会2007年）出的第四章评估报告预测，在未来的世纪里温度会增长1.1到6.4摄氏度，使冰融化。因此到2100年，海平面可能会升25到58厘米。

世界上有三分之一的人口居住于海岸的50里以内，他们中还有更大的比例住在离海岸线更接近的地区。即使是有稍微的海平面上升也可能会淹没地势低的地区，加快海岸侵蚀，并迫使社区和基础设施都得搬迁。

海平面上升也可能使沿海城市更容易受极端天气（如飓风）的攻击，以及破坏重要的生态系统，如湿地和红树林。海平面上升会淹没地势低的地区，侵蚀海岸，加剧洪水，并增加河口和含水层的盐度。多数的岛屿面临因为海水入侵而逐渐减少食水供应的危险。地势低的沿海和三角洲（河流入海的土地）的地区至少有三亿的住家会受到海平面上升的威胁。地势低和有限的财务资源使一些发展中国家受严重地受到海平面上升的危险。三角洲沿岸中最易受害的人口众多的国家包括孟加拉，越南，中国，和埃及。

两个人口众多的岛屿国家，菲律宾和印尼等，有几百万人因为海平面上升而面临迁移。如果海平面上升的速度加快，有几个小岛屿国家，包括印度洋的马尔代夫和太平洋的马绍尔群岛和图瓦卢地区，可能在本世纪内会消失。 忧患

海平面上升对岛屿国家和沿海低洼地区带来的灾害是显而易见的，突出的是：淹没土地，侵蚀海岸。全世界岛屿国家有40多个，大多分布在太平洋和加勒比海地区，地理面积总和约为77万平方公里，人口总和约为4300万，依据《联合国海洋法公约》有关规定，这些岛国将负责管理占地球表面1/5的海洋环境，其重要战略地位是不言而喻的。尽管这些岛国人均国民产值普遍较高，但极易遭受海洋灾害毁灭性的打击，特别是全球气候变暖海平面上升的威胁最为严重，很多岛国的国土仅在海平面上几米，有的

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甚至在海平面以下，靠海堤围护国土，海平面上升将使这些国家面临淹没的危险。

沿海区域是各国经济社会发展最迅速的地区，也是世界人口最集中的地区，约占全世界60％以上的人口生活在这里。各洲的海岸线约有35万公里，其中近万公里为城镇海岸线，海平面上升这些地区将是首当其冲的重灾区。据有关研究结果表明，当海平面上升1米以上，一些世界级大城市，如纽约、伦敦、威尼斯、曼谷、悉尼、上海等将面临浸没的灾难；而一些人口集中的河口三角洲地区更是最大的受害者，特别是印度和孟加拉间的恒河三角洲、越南和柬埔寨间的湄公河三角洲，以及我国的长江三角洲、珠江三角洲和黄河三角洲等。据估算当海平面上升1米时，我国沿海将有12万平方公里土地被淹，7千万人口需要内迁；在孟加拉国将失去现有土地的12％，占人口总量的1/10将出走；占世界海岸线15％的印度尼西亚，将有40％的国土受灾；而工业比较集中的北美和欧洲一些沿海城市也难幸免。

海平面上升，加强了海洋动力作用，使海岸侵蚀加剧，特别是砂质海岸受害更大。据统计，我国沿海已有70％的砂质海岸被侵蚀后退。海岸侵蚀给沿海沙滩休闲场所带来的危害日益突出，在一寸沙滩一寸金的黄金海岸，如海平面上升1米，失去的沙滩如用移沙造滩的方法恢复，则每米长的海滩需用沙5000立方米。

海平面上升造成第二个恶果是盐水入侵，水质恶化，地下水位上升，生态环境和资源遭到破坏。海平面上升直接影响沿海平原的陆地径流和地下水的水质，海水将循河流侵入内陆，使河口段水质变咸，影响城市供水和工农业用水，同时造成现有的排水系统和灌溉系统的不畅和报废。据日本建设省的一份报告透露，日本全国有一级河流109条，随着海平面上升，靠近河口段的水面也将上升，需要重新估价水位的地段长达近千公里；荷兰国家公共工程部门估算，为适应盐水入侵，全国需重新改建的供水排水系统的造价需几十亿美元。海水入侵也严重影响到地下水的水质，依靠地下水供水的沿海城市面临新的困难。此外，沿海大城市的一些大建筑物的地基也要受到地下水位抬升的危害，地震频发地区的城市建筑物更为突出。

海平面上升对某些海洋生物种群也造成威胁，有些生物种群有定期溯河泅游的习性，尽管鱼类可以适应海平面上升而向更远的上游洄游，但是城市的大量排污受海水顶托，常会阻碍鱼类的正常洄游，影响种群正常生长。海平面上升将导致沿岸红树林、珊瑚礁的破坏。

海洋自然灾害频发，台风、暴雨，风暴潮强度加剧是海平面上升的另一个灾害。海平面上升是气候变暖产生的结果。气温上升显示空气中水汽含量的增加，这会促使降

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水强度增大，同时降落到地面的降水因气温增高蒸发加速，促进了水的循环，极易形成灾害性的暴雨。最近研究表明，气温上升将会导致台风强度的增加，一些沿海地区的风暴潮灾也将频发，海平面升高无疑会抬升风暴潮位，原有的海堤和挡潮闸等防潮工程面临功能减弱，从而易使受灾面积扩大，灾情加重；由于潮位的抬升，本来不易受袭击的地区，有可能受到波及。1994年绿色和平组织统计，在过去的5年中因气候异常，海平面上升造成的飓风、洪水、漫滩等灾害造成全球损失达10亿美元。

随着地球变得越来越暖，海平面也在不断的上升。全球海平面在近100年来已经上升了18厘米。尽管18厘米是如此微小的数字，但它给我们带来的影响却是巨大的。

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（图1）。

图1处于淹没危险中的图瓦卢

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（图2）。

图2成为一片泽国的新奥尔良

2008年5月2~3日，热带风暴“纳尔吉斯”袭击缅甸，风暴潮、巨浪和高海平面共同作用，酿成自1991年以来全球最严重的风暴潮灾害，超过12万人遇难，约200万人受灾（图3）。

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图3热带风暴“纳尔吉斯”袭击缅甸

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（图4）。

图4计划搬迁的马尔代夫

2008年12月1日，狂风带来大量海水，形成短期海平面上升，海水淹没了意大利威尼斯的大街小巷，著名的圣马可广场成为一片汪洋，水深达80厘米（图5）。

图5被淹没的威尼斯

我国沿海地区集中了全国约70%以上的大中城市和50%的人口，创造了全国60%以上的GDP，尤其长江三角洲、珠江三角洲和环渤海地区既是全国经济发达地区，同时也是受海平面上升影响最为脆弱的地区。研究结果显示，未来海平面仍呈上升趋势。2030年，珠江三角洲海平面如上升20厘米，高程在海平面以上陆域面积将由1990年

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的6932.5平方公里减至3560平方公里，珠江三角洲的面积将缩小一半；2045年，环渤海地区海平面如上升30厘米，渤海湾西岸和天津市自然海岸线将后退50公里；2080年，长江三角洲海平面如上升50厘米，长江三角洲、杭州湾北岸和苏北滨海平原地区滩涂面积将损失550平方公里，湿地面积将损失246平方公里。

风暴潮是一种由台风或温带风暴将海水推入封闭港湾导致海平面异常升高的现象，海平面的上升进一步放大了风暴潮的威力。2000年2月，一场有史以来最强的风暴潮，就几乎吞没了图瓦卢九个珊瑚礁上所有居民的家园。据近20年（1987～2006）的统计，我国台风风暴潮自然变异有明显加强的趋势。风暴潮灾害（黄色以上级别）统计为87次，严重的（橙色以上级别）52次，分别比上一个20年多16次和20次。天津地区上世纪60年代以前平均每10年发生一次增水100厘米以上的风暴潮灾害，90年代后则每3年左右发生一次，同样情况在长江三角洲和珠江三角洲区域也有发生。9711特大风暴潮，福建省至辽宁省沿海的潮位都超过了当地警戒潮位，浙江的健跳和海门甚至出现了千年一遇的高潮位，分别达7.3米和7.5米。上海市黄浦公园潮位高达5.72米，距千年一遇工程设计标准（5.86米）仅差0.14米。这次风暴潮造成214人死亡，直接经济损失逾287亿元。值得注意的是，海平面上升导致局部潮水陡涨，对沿岸居民的生活和安全构成威胁，在江苏苏北沿海经常发生因潮水陡涨造成的人员伤亡事件，2003年9月和2004年1月，江苏如东潮水陡涨共造成16人死亡。

风暴潮袭击烟台

风暴潮袭击天津港

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海平面上升不仅会加剧风暴潮灾害，还会加大洪涝灾害的威胁。沿海低洼地区的行洪主要受潮位的制约，我国海岸带低洼地区的脆弱带面积约占11.5%，由于海平面相对上升导致低洼地排水能力下降，在汛期将造成大量洪水滞留腹地，严重影响入海河口区域的行洪，造成洪涝灾害威胁增大。1981年，长江出现百年一遇的高潮位，太湖排水因受潮头顶托而中断。1991年太湖流域又遭遇特大洪水，而此时长江正出现大潮，排水不畅，造成了惨重损失。对平均高程仅为2米的天津地区，当洪季河水水位涨到4米时，天津市河东区将遭水淹，如果海平面继续上升，这些地区排水入海流量减小，时间延长，洪涝隐患更为严重。江苏沿海的4个主要排水口，海平面只要上升40厘米，排水总量就要下降25％，苏北下河地区约有30亿立方米洪水无处外泄；而上海市区地势低平，夏秋暴雨常常积涝成灾，2008年8月25日，上海市遭遇百年一遇的暴雨袭击，8月上海沿海海平面比一月高400毫米，处于季节性高海平面，不利于排水；同时由于雨量过于集中，远远超过该市每小时27-36毫米的排水能力，造成全市150余条段马路积水10-40厘米，1.1万余户民居进水5-10厘米，中环吴中路、北虹路和衡山路、祁连山路等下立交桥因积水严重而临时封闭，虹桥机场138架航班延误，如果海平面上升，将会造成污水长期回荡，还会引发海水倒灌，威胁长江口沿岸和黄浦江上游水源地。根据珠江三角洲33个测站40多年来的记录，最高洪水位逐年升高，最大上升速率达到每年14毫米，反映出海平面上升加重了洪灾。珠江三角洲地区地势低平，约有27％的平原面积低于海平面，如果海平面上升30厘米，将扩大到42％。珠江三角洲的土地都有堤围保护，还有电力排涝设施。但是，海平面上升，低潮位抬高，排水困难而易涝的面积将扩大。海平面每上升30厘米，将有42％的面积低于海平面，排水设备的装机容量要增加15％以上。珠江沿海地区的排水口设计也普遍偏低，广州市污水排水口的高度，20世纪50年代为1.73米，80年代提高到2.07米，90年代初提高到2.5米，近年再提高到2.75米，即使这样，排水口还是偏低；深圳市和珠海市的排污口高度已经低于最高潮位，大雨或者高潮的时候，要用水泵排水；深圳机场的防护堤曾经两次被海水漫过；汕头市的排水口高度偏低，高潮的时候要封闭下水道；湛江港的最高潮位，20世纪60年代以来升高了76厘米。

海平面上升加剧了我国沿海地区海岸侵蚀。辽宁省营口市盖州至鲅鱼圈岸段，20.9公里的砂质岸段受蚀后退，最大侵蚀宽度3米，年平均侵蚀宽度为0.9米；从1996年12月到2003年8月，山东省龙口市至烟台市岸段侵蚀长度为28.8公里，侵蚀面积0.31平方公里，平均侵蚀速度1.4米/年。海岸侵蚀导致部分岸段遭到严重破坏，沿岸农田和

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居民区受到威胁。受海平面上升等因素影响，海南沿海部分岸段侵蚀严重，全省遭受侵蚀的海岸线长度已达300公里，三亚湾和亚龙湾最为严重，侵蚀速度为每年1至2米；海口市海甸岛和新埠岛长约6公里岸线因海岸侵蚀损失土地约1.5平方公里；海岸工程设施和海滨旅游区受到威胁。

海平面上升加剧了我国沿海海水入侵和土壤盐渍化程度。渤海和黄海沿岸受海水入侵的威胁最大。辽宁、河北、天津和山东等沿海地区土壤盐渍化严重。

图14 海南三亚海岸侵蚀导致的建筑物倒塌 图15 辽宁锦州市小凌河东土壤盐渍化

海平面上升加大了河口区域咸潮入侵的强度和频度，长江口和珠江口受咸潮入侵的危害最大。

极端天气

气候变化造成最有破坏性的影响跟极端的事件有关--比如有多少热浪，洪水，或严重的暴风雨。因为极端天气导致生命和财产损失，我们需要了解全球气候变暖对极端天气的频率的影响。

全球气候变化对不同的地区带来不同的影响。虽然区域的气候预测正在改进，它们并不总是准确的。但是，我们知道，更加温暖的大气层将产生更多的热带风暴，极端的热浪，洪水和干旱。

北大西洋的强烈的热带气旋活动自1970年来不但在增长，并且很有可能会恶化，这是因为热带风暴的因素是受气候变化的影响。热带风暴需要温暖的海洋温度，微小的风速或方向变化，和高湿度而出现。这些因素其中有两相因为全球气候变暖而增长了；海洋已变的更暖，湿度和水蒸汽自1970年来已增加4％，因为暖空气比冷空气有更多的水蒸汽。

飓风在海洋表面温度超过26摄氏度时出现。随着潮湿的热空气的上升，海表面的低气压会带动周边的空气进入一个旋转模式。然后，充满水气的空气升到更高的海拔去冷却，一边释放热量，一边凝结成雨。飓风是通过蒸发和冷凝而发生地，由此把海水的

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热能带到漩涡之中。

在大西洋和太平洋的飓风已变得更具破坏性。一项2005年的研究表明，热带气旋的风速和长短时间在过去30年里增加了70％。另一项在2006年进行的研究显示，从1958年到2001年，热带风暴的破坏性增长了60％。这项研究表明每年的平均热带海洋表面温度的上升（0.25摄氏度）和热带风暴的加强有关。更深层次的暖水也会加强热带风暴，因为从表面下转来的冷水可以停止热带风暴。如果飓风卡特里娜碰到了一池冷水，它可能会被停止掉。反而，它碰到了墨西哥海湾的温水，因此变得更强大。

最近的事件显示了极端天气所带来灾难性影响。飓风卡特里娜造成了338平方公里的沿海湿地，堤坝，和海岛的损失。有1，800人死亡，30万住房被摧毁，总经济损失估计达一千亿美元。2004年12月26日的海啸造成15多万人死亡或失踪，并留下11个不同国家的几百万人无家可归。

一个温暖的气氛可能会引起更多的热浪但较少的极端寒冷。前几十年的气候纪录对这些趋势提供了证据。最近北美和亚洲的冬天比平均水平温和，但有一些其它国家经历了创纪录的热浪。2002年5月的热浪夺取了600多印度人的生命。当时气温飙升到50摄氏度。全球温度增长会使这种致命的热浪更容易发生。

洪水的频率或强度的增加可能会给几个地区带来严重的危胁。最易受攻击的国家可能就是孟加拉国。1千7百万人居住在海拔的三英尺（1米）以下，而且数百万人居住在恒河和布拉马普特河的河床。过去的洪水已造成了数百万的孟加拉人流离失所，所以更多的洪水会导致悲惨的结果。其它国家，包括中国和越南，在过去几年经历的洪水夺去了几千人的生命，并造成十亿美元的财产损失。

虽然全球的平均雨量在全球气候变暖的影响下可能会增加，但不是全球的每个地方都会经历更多的雨量。蒸发和降水发生在不同的地方；潮湿的地区可能获得更多的降雨，缺雨的地区可能有更严重的水资源短缺，因为在这些地区水的蒸发量会加快。比如，萨赫勒地区在过去几十年已变的更干，加快了荒漠化，并给已很严重的供水问题添加更重的压力。

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