论全球变化中的海平面上升及其灾情风险评估

本文讨论了全球变化中海平面上升对我国沿海地区的危害，论述了由于海平面上升而对沿海地区进行灾情风险评估中的两个问题：相对海平面变化值和一般采用海平面上升速率低估计值的重要意义。文中还介绍了９０年代国内外研究全球和我国海平面上升的主要数值结果。     

湖南省西部桑植地区栖霞期相对海平面变化

在全球范围内,中国南方发育的中二叠统地层最为完整,该台地浅海环境的碳酸盐岩地层对于全球海平面变化曲线的重构尤为重要.湖南省西部桑植地区二叠系栖霞组碳酸盐岩地层中地层旋回发育,是层序地层分析和相对海平面变化分析的理想地层.本文通过地层的旋回性分析,将栖霞组和茅口组下部地层划分出三个三级层序S1、S2和S3.在此基础上,结合岩相和相对水深分析结果,重构出桑植地区栖霞期至茅口早期相对海平面变化曲线.该三级海平面变化旋回叠加四级海平面波动,与全球三级绝对海平面变化旋回有着良好吻合性,说明该区栖霞期相对海平面变化与全球绝对海平面变化有关,主要受晚古生代冰期-间冰期旋回的影响,反映二叠纪冈瓦纳大陆百万年级别的气候变化.     

世纪性全球海平面变化问题

近百年来全球海平面呈上升趋势，这是一个已得到普遍肯定的结论．近百年来全球海平面上升量为１０～２０ｃｍ，上升平均速率介于１～２ｍｍ／ａ．温室效应和气候变暖是全球海平面上升的主要原因．预计２１世纪全球海平面还将加速上升，上升速率可能达到过去百年平均速率的３～５倍．     

令人关注的海平面变化

根据加拿大研究人员的调查,世界海平面正以平均每年约0.245厘米的速度上升,而且在今后一段时期内继续呈上升的趋势.全球海平面为什么上升,海平面上升会给人类带来什么影响,这已成为人们密切关注的重大问题之一.全球海平面的变化世界海平面变化是个十分复杂的问题.一些学者研究了各地验潮站的记录后认为,从1880年到1980年间,世界海平面平均上升了10～20厘米;从近几年的趋势来看,多数国家学者认为从1985年到2085年的100年间,世界海平面平均将上     

海平面变化理论的初步评价

介绍了全球变化中的热点问题－海平面变化的研究意义,将海平面变化研究分为基本理论创立,定量研究,迅速发展和成因研究四个阶段,分析总结了海平面变化研究了各阶段的理论,成果,着重评价了各阶段海平研究的相关理论,据此对海平面变化研究提出了一些看法;注重综合研究,加强分区,分时段研究,跟踪国际研究动态加强国际合作,加强海平面上升及其影响的研究。     

基于卫星观测数据的南中国海海平面变化与分析

本文利用美国宇航局和法国空间局联合公布的最新版本Jason-1卫星高度计数据,选取DNSC08模型为参考海平面,计算了2003～2007年共6年的南中国海海平面变化和全球平均海平面变化,采用最小二乘拟合提取出了南中国海和全球海平面变化的长期性趋势与季节性变化特征,并分析了两个区域变化之间的相关性。结果表明,南中国海长期趋势为1.26cm/a,全球变化长期趋势为2.1mm/a,两个区域之间的原始海平面变化时间序列相关为0.6,而其季节性变化特征相关性达到了0.97,但受近岸环境影响,南中国海局域海平面变化各项幅度均远大于全球变化。     

珠江三角洲全新世海平面升降及其对全球变化的响应

高频海平面的波动与全球气候变化之间的联系,由于区域海平面升降指标、构造沉降、降雨和沉积物年代等诸多因素的困扰,长期难以达到统一的认识,影响全球变化的2个重要因子——海平面升降和气候变化之间驱动与响应机制的讨论。以珠江三角洲3个代表性钻孔为例,基于旋回沉积学和磁化率值大小变化地层对比的基础上,以SX97钻孔记录的地磁倾角变化与从亚洲其它湖泊重建的地球磁场长期变化曲线相对比,确定沉积物的年代学框架。进而以环境磁学参数χARM/SIRM为高频海平面波动的替代性指标,讨论珠江三角洲百年-千年尺度海平面变化与全球气候变化之间的联系。结果表明,珠江三角洲的初次海侵发生在约9.2 ka BP,在9.1~7.7 ka BP和4.0~3.2 ka BP分别存在2个高海平面阶段,几次显著的低海平面时期,如1.2~1.5,3~3.2,4.0~4.75,5.25~5.75,6.2~6.3和7.25~7.75 ka BP与全球变冷事件或东亚夏季风的减弱相一致,说明在全球尺度,高频海平面的波动与全球气候的变化存在同步响应的特征。     

基于多卫星融合数据的海平面特征分析

利用1993—2008年法国空间局的AVISO多卫星融合高度计资料,采用随机动态、EOF等方法分析全球海平面变化的长期趋势、变化幅度以及季节变化的空间分布特征.结果表明:(a)1993—2008年间太平洋海平面呈西升东降的形态,印度洋绝大部分海区海平面呈上升趋势,大西洋除湾流流域外的其他海区海平面的长期趋势以上升为主;(b)全球海平面变化存在显著的年变化和半年变化等季节信号,无论是半球平均还是洋盆平均,北半球海平面季节变化的振幅明显大于南半球,中纬度海区季节变化的振幅最大;(c)北印度洋海平面季节变化的振幅高于同纬度带的北太平洋和北大西洋;(d)太平洋、印度洋、大西洋三大洋受西边界流、赤道流系等强流影响的海域海平面变化幅度大于周围海域;(e)赤道海域各大洋东、西边界和大洋内区海平面变化不同步,可能受赤道海洋波动的影响较大;(f)厄尔尼诺年,西太平洋暖池和赤道太平洋中部海平面明显降低,赤道东太平洋海域海平面明显升高,赤道印度洋海域东、西边界的海平面变化与其相反.     

海相沉积层序的级别及形成机制

以黔南独山地区石炭纪层序地层学研究成果为佐证，分析了不同级别全球海平面变化旋回形成机制和构成的沉积层序，相同级别的全球海平面变化旋回在大地构造环境相似的不同板块被动大陆边缘，会构成级别和数量相同、沉积记录相似的沉积层序。在大地构造背景不同（古地理位置、沉积物供给等方面差异）的板块之间（板块内部），会构成沉积层序数量相同、但沉积层序内容不同，或者沉积层序数量和内容都不同的沉积层序。前两种情形是沉积记录全球同时性的客观反映。     

近十年我国海平面变化研究进展

系统地回顾了2006—2015年我国在海平面变化规律、机制及影响领域的最新研究进展。分析了全球及区域海平面以及比容海平面在不同时间尺度上的变化规律;探讨了海平面的变化机制,海表热通量、淡水通量、环流、风应力以及Rossby波对不同区域海平面变化的动力及热力影响;采用统计方法和数值模拟等手段,对21世纪海平面变化进行了预测;同时海平面变化会影响海洋的动力过程(如潮波系统的变化),并进而对近海和海岸带环境产生重要影响(如海岸侵蚀、海水入侵和土地盐渍化、河口咸潮入侵、近岸低地淹没、红树林衰退等)。     

北冰洋海平面变化的观测和研究现状

回顾北冰洋海平面观测和研究现状,总结了北冰洋海平面变化特征和变化机制。北冰洋海平面季节变化受海冰生消、蒸发降水和陆地径流季节变化的影响,由比容变化主导;年际到年代际海平面变化受北极涛动影响显著,可用风场异常导致的淡水分布来解释。盐比容变化是深水洋盆海平面变化的主导因素,由之引起的质量变化控制陆架海域和北冰洋平均的海平面变化。近期波弗特环流区域海平面上升极快,与波弗特高压持续增强及淡水积聚有关。气候变暖会导致北冰洋海平面持续上升。海冰快速减退和格陵兰岛冰川融化对北冰洋海平面变化的影响有待深入研究。数据的短缺和观测的不确定性目前仍然制约北冰洋海平面变化的研究工作,高分辨率数值模拟有望成为未来研究的重要工具。     

The Land Subsidence and Relative Sea Level Rise in Chinese Delta Areas

Based on some experts‘ research effort, the problems of land subsidence and relative sea level rise in three Chinese delta areas(Huanghe, Changjiang and Zhujiang Delta) are analyzed and discussed in this paper. The authors‘ opinion is that the land subsidence is mainly induced by human activity and has made the greater contributions to the relative sea level rise and become one of the geological hazards in these areas. In Tianjin and Shanghai areas where had ever existed serious land subsidence problem, due to the positive and effective control methods, the ratio of man-induced land subsidence to relative sea level rise decreased from 80% - 90% in 1960s - 1970s to less than 60% at present. But it is estimated that in the next tens of years this ratio will still be considerable. So human being must keep its eyes on this phenomenon and take more positive countermeasures to control the land subsidenee.     

Mass and volume contributions to twentieth-century global sea level rise

The rate of twentieth-century global sea level rise and its causes are the subjects of intense controversy. Most direct estimates from tide gauges give 1.5-2.0 mm yr(-1), whereas indirect estimates based on the two processes responsible for global sea level rise, namely mass and volume change, fall far below this range. Estimates of the volume increase due to ocean warming give a rate of about 0.5 mm yr(-1) (ref. 8) and the rate due to mass increase, primarily from the melting of continental ice, is thought to be even smaller. Therefore, either the tide gauge estimates are too high, as has been suggested recently, or one (or both) of the mass and volume estimates is too low. Here we present an analysis of sea level measurements at tide gauges combined with observations of temperature and salinity in the Pacific and Atlantic oceans close to the gauges. We find that gauge-determined rates of sea level rise, which encompass both mass and volume changes, are two to three times higher than the rates due to volume change derived from temperature and salinity data. Our analysis supports earlier studies that put the twentieth-century rate in the 1.5-2.0 mm yr(-1) range, but more importantly it suggests that mass increase plays a larger role than ocean warming in twentieth-century global sea level rise.     

红树林碳埋藏过程对海平面上升、气候变化和人类活动的响应

红树林具有很高的初级生产力和沉积速率,能够在沉积过程中埋藏封存大量有机碳,在全球碳循环中扮演着重要角色。本文总结有关红树林碳埋藏特征和沉积过程对气候变化、海平面上升和人类活动响应的相关文献研究。红树林土壤碳埋藏储量主要取决于红树林根系分布深度,碳埋藏速率则主要受沉积速率控制。全球变暖导致亚热带冬季低温事件减少,以及降雨量的增多,都会促进红树林扩张,有利于红树林碳埋藏。在短期内,海平面上升可以通过增加滩面沉积速率和有机碳含量的方式,达到保持或提高红树林碳埋藏速率的效果。但是从长期来看,不断增加的海平面上升速率会对泥沙供应较少或潮差较小地区的红树林造成严重威胁。人类的不合理活动则会造成红树林面积和碳埋藏储量的大幅减少。因此,为保护红树林并发挥其碳库潜力,应采取有效措施保证红树林沉积的物源供给,以维持红树林滩面高程增加速率,并在适宜地区进行人工红树林栽种。     

Acceleration of Greenland ice mass loss in spring 2004

In 2001 the Intergovernmental Panel on Climate Change projected the contribution to sea level rise from the Greenland ice sheet to be between -0.02 and +0.09 m from 1990 to 2100 (ref. 1). However, recent work has suggested that the ice sheet responds more quickly to climate perturbations than previously thought, particularly near the coast. Here we use a satellite gravity survey by the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) conducted from April 2002 to April 2006 to provide an independent estimate of the contribution of Greenland ice mass loss to sea level change. We detect an ice mass loss of 248 +/- 36 km3 yr(-1), equivalent to a global sea level rise of 0.5 +/- 0.1 mm yr(-1). The rate of ice loss increased by 250 per cent between the periods April 2002 to April 2004 and May 2004 to April 2006, almost entirely due to accelerated rates of ice loss in southern Greenland; the rate of mass loss in north Greenland was almost constant. Continued monitoring will be needed to identify any future changes in the rate of ice loss in Greenland.     

全球气候变化对中国自然灾害的可能影响

随着人口增多和社会经济的发展，全球CO2、CH4、N2O等气体的排放增加所引起的温室效应，预期本世纪的全球变暖较20世纪更为强烈．讨论了全球气候变化及其对中国自然灾害的可能影响．结果表明，本世纪全球气候进一步变暖将可能导致我国北方干旱趋势仍将延续．南方雨量增加特别是暴雨和台风的增加，会使洪涝灾害扩大加剧．沿海地区由于海平面上升，海岸带灾害主要是风暴潮呈现加剧趋势、农林病虫害、滑坡与泥石流、水土流失与土壤侵蚀灾害也将发展，唯寒冻灾害可能大幅度减轻．面对全球气候变化，我国政府及科学界应加强科学研究，积极参与国际合作，采取减轻、防范和适应措施，以减少经济损失．     

Recent contributions of glaciers and ice caps to sea level rise

Glaciers and ice caps (GICs) are important contributors to present-day global mean sea level rise. Most previous global mass balance estimates for GICs rely on extrapolation of sparse mass balance measurements representing only a small fraction of the GIC area, leaving their overall contribution to sea level rise unclear. Here we show that GICs, excluding the Greenland and Antarctic peripheral GICs, lost mass at a rate of 148?±?30?Gt?yr(-1) from January 2003 to December 2010, contributing 0.41?±?0.08?mm?yr(-1) to sea level rise. Our results are based on a global, simultaneous inversion of monthly GRACE-derived satellite gravity fields, from which we calculate the mass change over all ice-covered regions greater in area than 100?km(2). The GIC rate for 2003-2010 is about 30 per cent smaller than the previous mass balance estimate that most closely matches our study period. The high mountains of Asia, in particular, show a mass loss of only 4?±?20?Gt?yr(-1) for 2003-2010, compared with 47-55?Gt?yr(-1) in previously published estimates. For completeness, we also estimate that the Greenland and Antarctic ice sheets, including their peripheral GICs, contributed 1.06?±?0.19?mm?yr(-1) to sea level rise over the same time period. The total contribution to sea level rise from all ice-covered regions is thus 1.48?±?0.26?mm?(-1), which agrees well with independent estimates of sea level rise originating from land ice loss and other terrestrial sources.     

减缓全球气候变暖的新途径

因人类对化石燃料的大量燃烧,致使大气中产生了过量的温室气体CO2,导致全球气候变暖,海平面上升.为了避免温室效应可能给人类带来的灾害,应控制CO2向大气中的过量排放.减少和控制CO2在大气中过量聚集的一种新途径是将工业产生的CO2封存于地质建造中.最适宜CO2封存的地质建造是油气田废弃的或正在生产的储油气层、煤田中的不可采煤层和深层多孔隙含盐建造.人类在石油和天然气生产方面的经验是CO2封存技术和机理研究的有益基础.     

气候变化对主要沿海城市的影响(英文)

气候变化给人类以及人类赖以生存的环境带来了诸多问题,例如风暴潮、飓风和台风.分析气候变化对沿海主要城市的影响具有重大意义.上海作为一个主要的沿海城市,正受到海平面上升的威胁,针对此问题,提出减小海平面上升对其影响的几个建议.