海平面变化课件

第四章海平面变化1、海平面的概念2、海平面变化的基本特征3、海平面变化的原因4、现代海平面变化5、第四纪海平面变化和古气候6、海平面变化的后果第四章海平面变化1、海平面的概念1海平面变化课件2近百年来的海平面变化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫米年希维诺乌伊希切（波）近百年来的海平面变化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫3Sea-LevelRiseatNewYorkCity

1850to2100Sea-LevelRiseatNewYorkCit4全新世海平面的变化全新世海平面的变化5海平面变化课件6全新世海平面的变化全新世海平面的变化7海平面变化课件8Sea-levelindexpointsfromPeninsularMalaysia-8-404802000400060008000AltitudetoMSL(m)14CyearsBPEastCoastofPeninsularMalaysiaWestCoastofPeninsularMalaysiaDatapointsfromKamaludin(2001)Sea-levelindexpointsfromPe9海平面变化课件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海平面变化的结论对比全世界各地的海平面变化曲线后得出结论：不能用一根曲线统帅全世界海岸的海平面变化。中国的海岸线穿过构造沉降带和构造隆起带，同样不能用一根曲线统帅全国海岸的海平面变化。IGBP-200海平面变化的结论对比全世界各地的海平面变化12间冰期间冰期13冰期冰期14海平面变化课件15氧同位素18每变0.1‰，全球海平面相应升降10m氧同位素18每变0.1‰，全球海平面相应升降10m16低海面时大陆边缘沉积低海面时大陆边缘沉积17

现在查明，第四纪有将近三十次冰期，早期四万年一次，晚期十万年一次，而阿尔卑斯“四大冰期”只是其中的最强者。 现在查明，第四纪有将近18南沙1143站氧同位素剖面上:浮游下：底栖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：底栖19MilankovitchparametersandcurvesMilankovitch:偏心率，黄赤交角，岁差1939年提出1950年代批判，1970年代的复活Milankovitchparametersandcu20б18O曲线和米兰科维奇的复活б18O曲线和米兰科维奇的复活21MilankovitchcurveMilankovitchcurve22洋盆容积变化（构造尺度的海平面变化)洋盆容积变化（构造尺度的海平面变化)23大陆的分离和聚合大陆的分离和聚合24显生宙的海平面变化显生宙的海平面变化25海平面上升对环境和经济的影响二十世纪九十年代以来，国内外都重视相对海平面上升对海岸带影响的研究，因为相对海平面上升的速率往往是全球海平面上升速率的数十倍。中国沿岸各地相对海平面上升的速率可相差数倍，甚至上百倍。海平面上升对环境和经济的影响二十世纪九十年代以来，国内外都重26相对海平面变化相对海平面变化27相对海平面上升的组成要素相对海平面上升的组成要素28地面沉降的原因过量开采地下水城市高大建筑物的荷载：南浦大桥建筑后的第二年，周围地区下沉了mm,地铁一号线周围下沉了mm.上海1921年发现地面沉降，1921-1965年平均下沉2.63m。天津1959年发现地面沉降,1959-1993年平均下沉2.7m。地面沉降的原因过量开采地下水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中国地面沉降的分布区中国地面沉降的分布区31SRES:Sea-LevelRiseScenarios

HadCM3Model--ClimateSensitivityConstantSRES:Sea-LevelRiseScenarios32我国海平面上升趋势明显近五十年海平面明显上升，平均上升速率为每年2.6毫米。近几年上升速率加快未来还将继续升高。预测未来100年上升幅度28-68厘米海域2030年2050年2100年辽宁－天津11－1219－2157－63山东半岛东南部-1－02－428－34江苏－广东东部13－1421－2462－68珠江口附近5－710－1343－50广东西部－广西13－1422－2462－68我国海平面上升趋势明显近五十年海平面明显上升，平均上升速率为33预测的不确定性Titus(1983)的预测：2100年最高海平面可升高0.56-3.45m.1990年代预测的最高值已不足1.0m。为什么？SO2的降温作用南极洲冰盖的负贡献CFC得到控制人类活动的影响（例如，京都议定书等）IPCC评估结果的变化和可信度预测的不确定性Titus(1983)的预测：2100年最高34SENSITIVESYSTEMSPopulateddeltasSmallislands,especiallyatollsCoastalecosystemswetlanddegradation;coastalerosionIncreasingstormactivitySaltwaterintrusionSENSITIVESYSTEMSPopulateddel35CoastalMegacities(>8millionpeople)Forecastfor2010CoastalMegacities(>8million36CoastalEcosystemsCoastalEcosystems37海岸侵蚀海岸侵蚀是海平面上升的重要后果，但海岸侵蚀并不仅仅由海平面上升引起，泥沙减少也是海岸侵蚀的重要原因。入海泥沙减少有以下原因：▲大型水库建设▲跨流域调水▲河流人工和天然的改道▲海滩与河流下游的人工采沙海岸侵蚀海岸侵蚀是海平面上升的重要后果，但海岸侵蚀并不仅仅由38山东半岛的实例西南部33公里岸线20年的连续观测表明：修筑水库使入海泥沙减少所引起的海岸侵蚀约占总侵蚀量的50%

人工挖沙造成的海岸侵蚀约占40%

可能由海平面上升引起的侵蚀约占10%山东半岛的实例西南部33公里岸线20年的连续观测表明：39滦河三角洲的侵蚀滦河三角洲的侵蚀40苏北废弃黄河口的侵蚀苏北废弃黄河口的侵蚀41CoastalWetlandLosses

Onlyconsiderssea-levelriseCoastalWetlandLosses

Onlyco42湿地损失2080年全世界海岸湿地损失22%（Nicholls,1999)。海平面上升1.0m,美国的海岸湿地损失26-海堤防御作用的实例82%，其中密西西比三角洲失地的损失占全美的40%。中国的海岸湿地的命运如何？湿地损失2080年全世界海岸湿地损失22%（Nicholls43海侵与海退海侵与海退44海水入侵河口盐水入侵1978~1979长江口崇明、长兴、横沙岛被盐水包围5个月，造成供水的极度困难。海平面上升对盐水入侵的影响相对较小，而人类活动造成河流径流量变化的影响大。尤其是在特枯水年（径流量小于10,000m3/s时），海平面上升0.6m-1.0m，盐水入侵将严重影响长江口。海水入侵河口盐水入侵45气候变化导致的海平面上升

对盐水入侵影响在长江口地区，2050年如果海平面上升0.44m，洪季1和5等盐线入侵的距离增加3km，影响范围有限。2100年海平面上升0.96m，洪季1和5等盐线入侵将增加6-8km。大通站径流量小于10,000m3/s时，1和5等盐线的内侵将增加几十km南水北调会明显地减少枯季长江入海流，将可能出现严重的盐水入侵。

气候变化导致的海平面上升

对盐水入侵影响在长江口地区，20546长江口的盐水入侵长江口的盐水入侵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情况下，

中国主要脆弱区被淹没的面积（杜碧兰，1997）主要脆弱区设防情况30cm65cm100cm珠江三角洲不设防554659676543设防115234576520长江三角洲及江苏海岸不设防545475866361288设防8982224252091黄河三角洲及华北平原不设防212552310625428设防210102310025428总计不设防813488773693259设防230604879984039在海平面上升30cm、65cm和100cm情况下，

中国主50海平面变化课件51海平面变化课件52海平面变化课件53海平面变化课件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第四章海平面变化1、海平面的概念2、海平面变化的基本特征3、海平面变化的原因4、现代海平面变化5、第四纪海平面变化和古气候6、海平面变化的后果第四章海平面变化1、海平面的概念58海平面变化课件59近百年来的海平面变化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫米年希维诺乌伊希切（波）近百年来的海平面变化阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）毫米毫米毫60Sea-LevelRiseatNewYorkCity

1850to2100Sea-LevelRiseatNewYorkCit61全新世海平面的变化全新世海平面的变化62海平面变化课件63全新世海平面的变化全新世海平面的变化64海平面变化课件65Sea-levelindexpointsfromPeninsularMalaysia-8-404802000400060008000AltitudetoMSL(m)14CyearsBPEastCoastofPeninsularMalaysiaWestCoastofPeninsularMalaysiaDatapointsfromKamaludin(2001)Sea-levelindexpointsfromPe66海平面变化课件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海平面变化的结论对比全世界各地的海平面变化曲线后得出结论：不能用一根曲线统帅全世界海岸的海平面变化。中国的海岸线穿过构造沉降带和构造隆起带，同样不能用一根曲线统帅全国海岸的海平面变化。IGBP-200海平面变化的结论对比全世界各地的海平面变化69间冰期间冰期70冰期冰期71海平面变化课件72氧同位素18每变0.1‰，全球海平面相应升降10m氧同位素18每变0.1‰，全球海平面相应升降10m73低海面时大陆边缘沉积低海面时大陆边缘沉积74

现在查明，第四纪有将近三十次冰期，早期四万年一次，晚期十万年一次，而阿尔卑斯“四大冰期”只是其中的最强者。 现在查明，第四纪有将近75南沙1143站氧同位素剖面上:浮游下：底栖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：底栖76MilankovitchparametersandcurvesMilankovitch:偏心率，黄赤交角，岁差1939年提出1950年代批判，1970年代的复活Milankovitchparametersandcu77б18O曲线和米兰科维奇的复活б18O曲线和米兰科维奇的复活78MilankovitchcurveMilankovitchcurve79洋盆容积变化（构造尺度的海平面变化)洋盆容积变化（构造尺度的海平面变化)80大陆的分离和聚合大陆的分离和聚合81显生宙的海平面变化显生宙的海平面变化82海平面上升对环境和经济的影响二十世纪九十年代以来，国内外都重视相对海平面上升对海岸带影响的研究，因为相对海平面上升的速率往往是全球海平面上升速率的数十倍。中国沿岸各地相对海平面上升的速率可相差数倍，甚至上百倍。海平面上升对环境和经济的影响二十世纪九十年代以来，国内外都重83相对海平面变化相对海平面变化84相对海平面上升的组成要素相对海平面上升的组成要素85地面沉降的原因过量开采地下水城市高大建筑物的荷载：南浦大桥建筑后的第二年，周围地区下沉了mm,地铁一号线周围下沉了mm.上海1921年发现地面沉降，1921-1965年平均下沉2.63m。天津1959年发现地面沉降,1959-1993年平均下沉2.7m。地面沉降的原因过量开采地下水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中国地面沉降的分布区中国地面沉降的分布区88SRES:Sea-LevelRiseScenarios

HadCM3Model--ClimateSensitivityConstantSRES:Sea-LevelRiseScenarios89我国海平面上升趋势明显近五十年海平面明显上升，平均上升速率为每年2.6毫米。近几年上升速率加快未来还将继续升高。预测未来100年上升幅度28-68厘米海域2030年2050年2100年辽宁－天津11－1219－2157－63山东半岛东南部-1－02－428－34江苏－广东东部13－1421－2462－68珠江口附近5－710－1343－50广东西部－广西13－1422－2462－68我国海平面上升趋势明显近五十年海平面明显上升，平均上升速率为90预测的不确定性Titus(1983)的预测：2100年最高海平面可升高0.56-3.45m.1990年代预测的最高值已不足1.0m。为什么？SO2的降温作用南极洲冰盖的负贡献CFC得到控制人类活动的影响（例如，京都议定书等）IPCC评估结果的变化和可信度预测的不确定性Titus(1983)的预测：2100年最高91SENSITIVESYSTEMSPopulateddeltasSmallislands,especiallyatollsCoastalecosystemswetlanddegradation;coastalerosionIncreasingstormactivitySaltwaterintrusionSENSITIVESYSTEMSPopulateddel92CoastalMegacities(>8millionpeople)Forecastfor2010CoastalMegacities(>8million93CoastalEcosystemsCoastalEcosystems94海岸侵蚀海岸侵蚀是海平面上升的重要后果，但海岸侵蚀并不仅仅由海平面上升引起，泥沙减少也是海岸侵蚀的重要原因。入海泥沙减少有以下原因：▲大型水库建设▲跨流域调水▲河流人工和天然的改道▲海滩与河流下游的人工采沙海岸侵蚀海岸侵蚀是海平面上升的重要后果，但海岸侵蚀并不仅仅由95山东半岛的实例西南部33公里岸线20年的连续观测表明：修筑水库使入海泥沙减少所引起的海岸侵蚀约占总侵蚀量的50%

人工挖沙造成的海岸侵蚀约占40%

可能由海平面上升引起的侵蚀约占10%山东半岛的实例西南部33公里岸线20年的连续观测表明：96滦河三角洲的侵蚀滦河三角洲的侵蚀97苏北废弃黄河口的侵蚀苏北废弃黄河口的侵蚀98CoastalWetlandLosses

Onlyconsiderssea-levelriseCoastalWetlandLosses

Onlyco99湿地损失2080年全世界海岸湿地损失22%（Nicholls,1999)。海平面上升1.0m,美国的海岸湿地损失26-海堤防御作用的实例82%，其中密西西比三角洲失地的损失占全美的40%。中国的海岸湿地的命运如何？湿地损失2080年全世界海岸湿地损失22%（Nicholls100海侵与海退海侵与海退101海水入侵河口盐水入侵1978~1979长江口崇明、长兴、横沙岛被盐水包围5个月，造成供水的极度困难。海平面上升对盐水入侵的影响相对较小，而人类活动造成河流径流量变化的影响大。尤其是在特枯水年（径流量小于10,000m3/s时），海平面上升0.6m-1.0m，盐水入侵将严重影响长江口。海水入侵河口盐水入侵102气候变化导致的海平面上升

对盐水入侵影响在长江口地区，2050年如果海平面上升0.44m，洪季1和5等盐线入侵的距离增加3km，影响范围有限。2100年海平面上升0.96m，洪季1和5等盐线入侵将增加6-8km。大通站径流量小于10,000m3/s时，1和5等盐线的内侵将增加几十km南水北调会明显地减少枯季长江入海流，将可能出现严重的盐水入侵。

气候变化导致的海平面上升

对盐水入侵影响在长江口地区，205103长江口的盐水入侵长江口的盐水入侵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情况下，

中国主要脆弱区被淹没的面积（杜碧兰，1997）主要脆弱区设防情况30cm65cm100cm珠江三角洲不设防554659676543设防115234576520长江三角洲及江苏海岸不设防545475866361288设防8982224252091黄河三角洲及华北平原不设防212552310625428设防210102310025428总计不设防813488773693259设防230604879984039在海平面上升30cm、65cm和100cm情况下，

中国主107海平面变化课件108海平面变化课件109海平面变化课件110海平面变化课件111C