海平面變化課件

第四章海平面變化1、海平面的概念2、海平面變化的基本特征3、海平面變化的原因4、現(xiàn)代海平面變化5、第四紀(jì)海平面變化和古氣候6、海平面變化的后果第四章海平面變化1、海平面的概念1海平面變化課件2近百年來的海平面變化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫米年希維諾烏伊希切（波）近百年來的海平面變化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫3Sea-LevelRiseatNewYorkCity

1850to2100Sea-LevelRiseatNewYorkCit4全新世海平面的變化全新世海平面的變化5海平面變化課件6全新世海平面的變化全新世海平面的變化7海平面變化課件8Sea-levelindexpointsfromPeninsularMalaysia-8-404802000400060008000AltitudetoMSL(m)14CyearsBPEastCoastofPeninsularMalaysiaWestCoastofPeninsularMalaysiaDatapointsfromKamaludin(2001)Sea-levelindexpointsfromPe9海平面變化課件10-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.05.00200040006000800010000Sea-levelindexpointsfromEastGuangdongofChina20°Nto22°NAround7000cal.yrBP,sealevelreachedthepresent-dayheight.Ahigherhighstandof0.5misrecordedfor6000-4000cal.yrBP.-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.05.011IGBP-200海平面變化的結(jié)論對比全世界各地的海平面變化曲線后得出結(jié)論：不能用一根曲線統(tǒng)帥全世界海岸的海平面變化。中國的海岸線穿過構(gòu)造沉降帶和構(gòu)造隆起帶，同樣不能用一根曲線統(tǒng)帥全國海岸的海平面變化。IGBP-200海平面變化的結(jié)論對比全世界各地的海平面變化12間冰期間冰期13冰期冰期14海平面變化課件15氧同位素18每變0.1‰，全球海平面相應(yīng)升降10m氧同位素18每變0.1‰，全球海平面相應(yīng)升降10m16低海面時大陸邊緣沉積低海面時大陸邊緣沉積17

現(xiàn)在查明，第四紀(jì)有將近三十次冰期，早期四萬年一次，晚期十萬年一次，而阿爾卑斯“四大冰期”只是其中的最強(qiáng)者。 現(xiàn)在查明，第四紀(jì)有將近18南沙1143站氧同位素剖面上:浮游下：底棲里斯明德群智中更新世革命玉木南沙1143站氧同位素剖面上:浮游下：底棲19MilankovitchparametersandcurvesMilankovitch:偏心率，黃赤交角，歲差1939年提出1950年代批判，1970年代的復(fù)活Milankovitchparametersandcu20б18O曲線和米蘭科維奇的復(fù)活б18O曲線和米蘭科維奇的復(fù)活21MilankovitchcurveMilankovitchcurve22洋盆容積變化（構(gòu)造尺度的海平面變化)洋盆容積變化（構(gòu)造尺度的海平面變化)23大陸的分離和聚合大陸的分離和聚合24顯生宙的海平面變化顯生宙的海平面變化25海平面上升對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響二十世紀(jì)九十年代以來，國內(nèi)外都重視相對海平面上升對海岸帶影響的研究，因?yàn)橄鄬Ｆ矫嫔仙乃俾释侨蚝Ｆ矫嫔仙俾实臄?shù)十倍。中國沿岸各地相對海平面上升的速率可相差數(shù)倍，甚至上百倍。海平面上升對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響二十世紀(jì)九十年代以來，國內(nèi)外都重26相對海平面變化相對海平面變化27相對海平面上升的組成要素相對海平面上升的組成要素28地面沉降的原因過量開采地下水城市高大建筑物的荷載：南浦大橋建筑后的第二年，周圍地區(qū)下沉了mm,地鐵一號線周圍下沉了mm.上海1921年發(fā)現(xiàn)地面沉降，1921-1965年平均下沉2.63m。天津1959年發(fā)現(xiàn)地面沉降,1959-1993年平均下沉2.7m。地面沉降的原因過量開采地下水29上海市地面沉降表No.PeriodGroundsubsidencerate(mm/a)AverageMax.11921-194824.042.021949-195640.096.031957-1961110.0287.041962-196559.0164.051966-19922.519.361993-199810.0-15.0

上海市地面沉降表No.PeriodGroundsubsi30中國地面沉降的分布區(qū)中國地面沉降的分布區(qū)31SRES:Sea-LevelRiseScenarios

HadCM3Model--ClimateSensitivityConstantSRES:Sea-LevelRiseScenarios32我國海平面上升趨勢明顯近五十年海平面明顯上升，平均上升速率為每年2.6毫米。近幾年上升速率加快未來還將繼續(xù)升高。預(yù)測未來100年上升幅度28-68厘米海域2030年2050年2100年遼寧－天津11－1219－2157－63山東半島東南部-1－02－428－34江蘇－廣東東部13－1421－2462－68珠江口附近5－710－1343－50廣東西部－廣西13－1422－2462－68我國海平面上升趨勢明顯近五十年海平面明顯上升，平均上升速率為33預(yù)測的不確定性Titus(1983)的預(yù)測：2100年最高海平面可升高0.56-3.45m.1990年代預(yù)測的最高值已不足1.0m。為什么？SO2的降溫作用南極洲冰蓋的負(fù)貢獻(xiàn)CFC得到控制人類活動的影響（例如，京都議定書等）IPCC評估結(jié)果的變化和可信度預(yù)測的不確定性Titus(1983)的預(yù)測：2100年最高34SENSITIVESYSTEMSPopulateddeltasSmallislands,especiallyatollsCoastalecosystemswetlanddegradation;coastalerosionIncreasingstormactivitySaltwaterintrusionSENSITIVESYSTEMSPopulateddel35CoastalMegacities(>8millionpeople)Forecastfor2010CoastalMegacities(>8million36CoastalEcosystemsCoastalEcosystems37海岸侵蝕海岸侵蝕是海平面上升的重要后果，但海岸侵蝕并不僅僅由海平面上升引起，泥沙減少也是海岸侵蝕的重要原因。入海泥沙減少有以下原因：▲大型水庫建設(shè)▲跨流域調(diào)水▲河流人工和天然的改道▲海灘與河流下游的人工采沙海岸侵蝕海岸侵蝕是海平面上升的重要后果，但海岸侵蝕并不僅僅由38山東半島的實(shí)例西南部33公里岸線20年的連續(xù)觀測表明：修筑水庫使入海泥沙減少所引起的海岸侵蝕約占總侵蝕量的50%

人工挖沙造成的海岸侵蝕約占40%

可能由海平面上升引起的侵蝕約占10%山東半島的實(shí)例西南部33公里岸線20年的連續(xù)觀測表明：39灤河三角洲的侵蝕灤河三角洲的侵蝕40蘇北廢棄黃河口的侵蝕蘇北廢棄黃河口的侵蝕41CoastalWetlandLosses

Onlyconsiderssea-levelriseCoastalWetlandLosses

Onlyco42濕地?fù)p失2080年全世界海岸濕地?fù)p失22%（Nicholls,1999)。海平面上升1.0m,美國的海岸濕地?fù)p失26-海堤防御作用的實(shí)例82%，其中密西西比三角洲失地的損失占全美的40%。中國的海岸濕地的命運(yùn)如何？濕地?fù)p失2080年全世界海岸濕地?fù)p失22%（Nicholls43海侵與海退海侵與海退44海水入侵河口鹽水入侵1978~1979長江口崇明、長興、橫沙島被鹽水包圍5個月，造成供水的極度困難。海平面上升對鹽水入侵的影響相對較小，而人類活動造成河流徑流量變化的影響大。尤其是在特枯水年（徑流量小于10,000m3/s時），海平面上升0.6m-1.0m，鹽水入侵將嚴(yán)重影響長江口。海水入侵河口鹽水入侵45氣候變化導(dǎo)致的海平面上升

對鹽水入侵影響在長江口地區(qū)，2050年如果海平面上升0.44m，洪季1和5等鹽線入侵的距離增加3km，影響范圍有限。2100年海平面上升0.96m，洪季1和5等鹽線入侵將增加6-8km。大通站徑流量小于10,000m3/s時，1和5等鹽線的內(nèi)侵將增加幾十km南水北調(diào)會明顯地減少枯季長江入海流，將可能出現(xiàn)嚴(yán)重的鹽水入侵。

氣候變化導(dǎo)致的海平面上升

對鹽水入侵影響在長江口地區(qū)，20546長江口的鹽水入侵長江口的鹽水入侵47地下海水入侵地下海水入侵48VulnerableRegions

Midestimateinthe2080sPeopleatrisk(million)VulnerableRegions

Midestimat49在海平面上升30cm、65cm和100cm情況下，

中國主要脆弱區(qū)被淹沒的面積（杜碧蘭，1997）主要脆弱區(qū)設(shè)防情況30cm65cm100cm珠江三角洲不設(shè)防554659676543設(shè)防115234576520長江三角洲及江蘇海岸不設(shè)防545475866361288設(shè)防8982224252091黃河三角洲及華北平原不設(shè)防212552310625428設(shè)防210102310025428總計不設(shè)防813488773693259設(shè)防230604879984039在海平面上升30cm、65cm和100cm情況下，

中國主50海平面變化課件51海平面變化課件52海平面變化課件53海平面變化課件54ConcludingRemarksSea-levelrisecouldbeaseriousproblemincoastalzones,buttheuncertaintiesarelarge;Impactsarestronglyinfluencedbyhumanactivitiesandchoices;Reducinggreenhousegasemissionscouldavoidsomesea-levelriseimpacts,butonlydelayothers;Anunquantifiedbenefitofmitigationistoreducetheriskoflarge/abruptsea-levelrises;Muchofthebenefitsofmitigationforcoastalzoneslieinthe22ndCenturyandbeyond–buthowtoevaluateandcommunicate?ConcludingRemarksSea-levelri55Coastalzonesneedadaptation,withinthecontextofwidercoastalmanagement;Smallislandshavespecialadaptationneeds;Someusefulfurtherresearch:

–Fullassessmentoftherangeofpossibleimpacts,includinglowprobability/highimpactevents;–Improvedtop-downtoolstoquantifyandexploreandmapvulnerable‘hotspots’;–Theadaptationprocessincoastalzonesasthisremainsamajorgapinourunderstanding;–otherclimatechange,particularlychangingstormconditions.Coastalzonesneedadaptation,56TheCo-EvolvingCoastalSystemTheCo-EvolvingCoastalSystem57第四章海平面變化1、海平面的概念2、海平面變化的基本特征3、海平面變化的原因4、現(xiàn)代海平面變化5、第四紀(jì)海平面變化和古氣候6、海平面變化的后果第四章海平面變化1、海平面的概念58海平面變化課件59近百年來的海平面變化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫米年希維諾烏伊希切（波）近百年來的海平面變化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫60Sea-LevelRiseatNewYorkCity

1850to2100Sea-LevelRiseatNewYorkCit61全新世海平面的變化全新世海平面的變化62海平面變化課件63全新世海平面的變化全新世海平面的變化64海平面變化課件65Sea-levelindexpointsfromPeninsularMalaysia-8-404802000400060008000AltitudetoMSL(m)14CyearsBPEastCoastofPeninsularMalaysiaWestCoastofPeninsularMalaysiaDatapointsfromKamaludin(2001)Sea-levelindexpointsfromPe66海平面變化課件67-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.05.00200040006000800010000Sea-levelindexpointsfromEastGuangdongofChina20°Nto22°NAround7000cal.yrBP,sealevelreachedthepresent-dayheight.Ahigherhighstandof0.5misrecordedfor6000-4000cal.yrBP.-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.05.068IGBP-200海平面變化的結(jié)論對比全世界各地的海平面變化曲線后得出結(jié)論：不能用一根曲線統(tǒng)帥全世界海岸的海平面變化。中國的海岸線穿過構(gòu)造沉降帶和構(gòu)造隆起帶，同樣不能用一根曲線統(tǒng)帥全國海岸的海平面變化。IGBP-200海平面變化的結(jié)論對比全世界各地的海平面變化69間冰期間冰期70冰期冰期71海平面變化課件72氧同位素18每變0.1‰，全球海平面相應(yīng)升降10m氧同位素18每變0.1‰，全球海平面相應(yīng)升降10m73低海面時大陸邊緣沉積低海面時大陸邊緣沉積74

現(xiàn)在查明，第四紀(jì)有將近三十次冰期，早期四萬年一次，晚期十萬年一次，而阿爾卑斯“四大冰期”只是其中的最強(qiáng)者。 現(xiàn)在查明，第四紀(jì)有將近75南沙1143站氧同位素剖面上:浮游下：底棲里斯明德群智中更新世革命玉木南沙1143站氧同位素剖面上:浮游下：底棲76MilankovitchparametersandcurvesMilankovitch:偏心率，黃赤交角，歲差1939年提出1950年代批判，1970年代的復(fù)活Milankovitchparametersandcu77б18O曲線和米蘭科維奇的復(fù)活б18O曲線和米蘭科維奇的復(fù)活78MilankovitchcurveMilankovitchcurve79洋盆容積變化（構(gòu)造尺度的海平面變化)洋盆容積變化（構(gòu)造尺度的海平面變化)80大陸的分離和聚合大陸的分離和聚合81顯生宙的海平面變化顯生宙的海平面變化82海平面上升對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響二十世紀(jì)九十年代以來，國內(nèi)外都重視相對海平面上升對海岸帶影響的研究，因?yàn)橄鄬Ｆ矫嫔仙乃俾释侨蚝Ｆ矫嫔仙俾实臄?shù)十倍。中國沿岸各地相對海平面上升的速率可相差數(shù)倍，甚至上百倍。海平面上升對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響二十世紀(jì)九十年代以來，國內(nèi)外都重83相對海平面變化相對海平面變化84相對海平面上升的組成要素相對海平面上升的組成要素85地面沉降的原因過量開采地下水城市高大建筑物的荷載：南浦大橋建筑后的第二年，周圍地區(qū)下沉了mm,地鐵一號線周圍下沉了mm.上海1921年發(fā)現(xiàn)地面沉降，1921-1965年平均下沉2.63m。天津1959年發(fā)現(xiàn)地面沉降,1959-1993年平均下沉2.7m。地面沉降的原因過量開采地下水86上海市地面沉降表No.PeriodGroundsubsidencerate(mm/a)AverageMax.11921-194824.042.021949-195640.096.031957-1961110.0287.041962-196559.0164.051966-19922.519.361993-199810.0-15.0

上海市地面沉降表No.PeriodGroundsubsi87中國地面沉降的分布區(qū)中國地面沉降的分布區(qū)88SRES:Sea-LevelRiseScenarios

HadCM3Model--ClimateSensitivityConstantSRES:Sea-LevelRiseScenarios89我國海平面上升趨勢明顯近五十年海平面明顯上升，平均上升速率為每年2.6毫米。近幾年上升速率加快未來還將繼續(xù)升高。預(yù)測未來100年上升幅度28-68厘米海域2030年2050年2100年遼寧－天津11－1219－2157－63山東半島東南部-1－02－428－34江蘇－廣東東部13－1421－2462－68珠江口附近5－710－1343－50廣東西部－廣西13－1422－2462－68我國海平面上升趨勢明顯近五十年海平面明顯上升，平均上升速率為90預(yù)測的不確定性Titus(1983)的預(yù)測：2100年最高海平面可升高0.56-3.45m.1990年代預(yù)測的最高值已不足1.0m。為什么？SO2的降溫作用南極洲冰蓋的負(fù)貢獻(xiàn)CFC得到控制人類活動的影響（例如，京都議定書等）IPCC評估結(jié)果的變化和可信度預(yù)測的不確定性Titus(1983)的預(yù)測：2100年最高91SENSITIVESYSTEMSPopulateddeltasSmallislands,especiallyatollsCoastalecosystemswetlanddegradation;coastalerosionIncreasingstormactivitySaltwaterintrusionSENSITIVESYSTEMSPopulateddel92CoastalMegacities(>8millionpeople)Forecastfor2010CoastalMegacities(>8million93CoastalEcosystemsCoastalEcosystems94海岸侵蝕海岸侵蝕是海平面上升的重要后果，但海岸侵蝕并不僅僅由海平面上升引起，泥沙減少也是海岸侵蝕的重要原因。入海泥沙減少有以下原因：▲大型水庫建設(shè)▲跨流域調(diào)水▲河流人工和天然的改道▲海灘與河流下游的人工采沙海岸侵蝕海岸侵蝕是海平面上升的重要后果，但海岸侵蝕并不僅僅由95山東半島的實(shí)例西南部33公里岸線20年的連續(xù)觀測表明：修筑水庫使入海泥沙減少所引起的海岸侵蝕約占總侵蝕量的50%

人工挖沙造成的海岸侵蝕約占40%

可能由海平面上升引起的侵蝕約占10%山東半島的實(shí)例西南部33公里岸線20年的連續(xù)觀測表明：96灤河三角洲的侵蝕灤河三角洲的侵蝕97蘇北廢棄黃河口的侵蝕蘇北廢棄黃河口的侵蝕98CoastalWetlandLosses

Onlyconsiderssea-levelriseCoastalWetlandLosses

Onlyco99濕地?fù)p失2080年全世界海岸濕地?fù)p失22%（Nicholls,1999)。海平面上升1.0m,美國的海岸濕地?fù)p失26-海堤防御作用的實(shí)例82%，其中密西西比三角洲失地的損失占全美的40%。中國的海岸濕地的命運(yùn)如何？濕地?fù)p失2080年全世界海岸濕地?fù)p失22%（Nicholls100海侵與海退海侵與海退101海水入侵河口鹽水入侵1978~1979長江口崇明、長興、橫沙島被鹽水包圍5個月，造成供水的極度困難。海平面上升對鹽水入侵的影響相對較小，而人類活動造成河流徑流量變化的影響大。尤其是在特枯水年（徑流量小于10,000m3/s時），海平面上升0.6m-1.0m，鹽水入侵將嚴(yán)重影響長江口。海水入侵河口鹽水入侵102氣候變化導(dǎo)致的海平面上升

對鹽水入侵影響在長江口地區(qū)，2050年如果海平面上升0.44m，洪季1和5等鹽線入侵的距離增加3km，影響范圍有限。2100年海平面上升0.96m，洪季1和5等鹽線入侵將增加6-8km。大通站徑流量小于10,000m3/s時，1和5等鹽線的內(nèi)侵將增加幾十km南水北調(diào)會明顯地減少枯季長江入海流，將可能出現(xiàn)嚴(yán)重的鹽水入侵。

氣候變化導(dǎo)致的海平面上升

對鹽水入侵影響在長江口地區(qū)，205103長江口的鹽水入侵長江口的鹽水入侵104地下海水入侵地下海水入侵105VulnerableRegions

Midestimateinthe2080sPeopleatrisk(million)VulnerableRegions

Midestimat106在海平面上升30cm、65cm和100cm情況下，

中國主要脆弱區(qū)被淹沒的面積（杜碧蘭，1997）主要脆弱區(qū)設(shè)防情況30cm65cm100cm珠江三角洲不設(shè)防554659676543設(shè)防115234576520長江三角洲及江蘇海岸不設(shè)防545475866361288設(shè)防8982224252091黃河三角洲及華北平原不設(shè)防212552310625428設(shè)防210102310025428總計不設(shè)防813488773693259設(shè)防230604879984039在海平面上升30cm、65cm和100cm情況下，

中國主107海平面變化課件108海平面變化課件109海平面變化課件110海平面變化課件111C