海平面,变化

1906年，奥地利地质学家E.修斯提出了全球 性海面变动的概念。他认为地史上主要的海侵和 海退是由海洋盆地容积变化引起的。1930年代， R.A.戴利发展了“冰川控制”概念，并对冰川消 长引起的海平面升降值作了估算。1960年代,提出 板块扩张速率变动可导致洋盆容积的变化,进而控 制海平面的升降。1970年代,一些学者把地壳和水 体当作统一的平衡体系，用地球流变观点研究地 球各区域之间海平面升降的关系。1974年“国际 地质对比计划”(IGCP)设立了海平面研究组织， 加强了全球海面变化的对比研究。当前研究重点 是关于世界海面变化的起因与未来发展的趋势问 题。
IPCC1990年的21世纪海平面上升量估算
2.1992年，一批欧洲学者与中国学者合作，依据 IPCC1992年的温室气体排放方案（IS92a）提出 2050年海平面上升最佳估计值为22cm，2100年为 48cm。 3.1993年中国科学院地学部以全球海平面2050年 上升20到30cm为依据，估计我国珠江三角洲海面 将上升40～60cm，上海地区50～70cm，天津地 区70～100cm，同时考虑了上述各地区地面下沉 幅度的。
我家門前有大海﹗（吐瓦魯 ）
吐瓦魯 吉里巴斯在哪？
格陵蘭
北美洲
美國加州
歐洲
地中海
●
熱帶沙漠
亞洲
恆河三角洲
熱帶沙漠
大洋洲
珊瑚三角帶
大洋洲
．吉里巴斯 南美洲
熱帶沙漠
非洲
熱帶沙漠 南非
熱帶沙漠 澳洲西南
南極大陸
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。
② 构造-海平面变动。 因构造而引起 的海平面变动有的是全球性的，有的是局 部地区性的。引起全球性海平面升降变动 的构造作用是洋盆容积的变化、洋底下沉 或新洋盆形成。世界洋盆的总容积增大， 导致海平面降低。相反，洋底抬升，某些 洋盆消失，可使海平面升高。板块构造学 说认为海平面变动与海底扩张速率有关。
三 海平面变动的原因分析
（一）、 海平面变动原因 海平面变动受多种因素的控制和影响， 主要有：冰川-海平面变动,构造-海平面变动, 大地水准面-海平面变动，水压均衡作用,冰 川均衡作用和流变均衡作用等。
① 冰川-海平面变动。在气候寒冷的地质时 期,极地周围形成冰盖,海洋中的海水量减少,海平 面降低。当气候转暖，冰盖融化，冰水流回大洋， 海平面升高。不同学者估计全球现代冰川的总面 积约1627.7万平方公里，如果全部融化，将使海 面升高50～85米（未考虑因海水增多而发生的海 底均衡下沉）。按第四纪末次冰期冰盖的体积估 算，当时的海平面比目前低 135米。这种海面升 降的幅度各学者估计不尽相同，主要看如何估计 南极大陆的冰盖厚度。尽管如此，第四纪以来海 平面变动主要是由冰川消长所引起的论点已基本 上得到公认。
二 历史上海平面的变动
（一）、 7万年来的海平面变化
1 第三纪以前的海平面变化
第三纪以前地质历史时期的 海平面变化研究，依赖于不同 地质历史时期的世界古陆分布 图，部分学者认为存在早寒武 世、中奥陶世、早泥盆世—晚 石炭世、晚白垩世几次全球性 高海平面与大海侵。
冰期时各圈层的界面不同程度下降
太平洋
熱帶沙漠 熱帶沙漠 南非
馬爾地夫
珊瑚三角帶
熱帶沙漠 澳洲西南
印度洋
印度洋马尔代夫群島—2050淹沒
马尔代夫群島共有 1,190多個珊瑚礁島 ，全國平均海拔 卻只有 0.9公尺 ， 百年內終將被海水 滅頂 ，成為因大自 然災害而 全國撤離 的難民國 。
计划搬迁的马尔代夫
太平洋岛国吐瓦魯 吉里巴斯將滅頂
CCD— 深海碳酸盐 溶解补偿面
我国东部海岸变迁
7万年前 44000年前 25000年前 23000年前 15000年前 海侵 海退 海侵 海退 海退达最大
10000年前
海侵
8000-7500年前 海侵达到 接近现代高度 6500-6000年前 最高海面
2 第四纪海平面变化
主要表现为冰期—低海面—海退与间 冰期—高海面—海侵的交替。一些学 者分别根据珊瑚礁、滨海洞穴沉积与 海成阶地、生物化石组合类型的变化 等方面的资料编制海平面变化曲线。 多数认为历次第四纪间冰期海平面与 现代海平面位置比较接近，高低不超 过20m；末次冰期海面明显下降始于 70ka.BP.前后，冰期鼎盛时期8ka.BP.) 的最低海面比今低约120±20m左右， 大陆架在当时几乎全部裸露，直到晚 更新世末期全新世初，世界海平面又 回升到比今低约25m左右的位置。
4 海面变化的时间尺度
从秒、分、小时为时间单位到地质历史上以亿万年为时间 单位，不同时间尺度有不同的海平面变化特征及其升降规律， 引起海平面变化的主要因素也不相一致。与此同时，一些主 要因素引起的海平面变化的型式也不相同。
海平面变化的时间尺度
不同时间尺度的海平面变化与海平面变化主要因素
时间尺度 小 时 周 日 周 年 102a 103-104a 105-106a >106a 海面变化主要因素 气象（风） 潮汐、地震、气压 气象（气温、降水、蒸发） 、水文 气候（冷暖周期） 、大地水准面变化、水温变化 冰川均衡、大地水准面变化 海底扩张、海盆干涸、造山运动 原生水、孔隙水、地球膨胀
处于淹没危险中的图瓦卢
極端天災事件連連 直指北美氣候暖化

2008/07/08美國聯邦政府氣候變遷科學計 畫（CCSP）：

因為人類活動不斷提升大氣中的溫室 氣體濃度，北美地區的天氣和極端氣 候，像乾旱、暴雨、過熱、劇烈的颶 風等現象可能變得越來越常見。
2008年之內通通都發生了
「亞特蘭大市渴了、紐約市太熱了、第蒙 市洪水氾濫」 2008/06/20 500年罕見洪水 ，愛 荷華州首府第蒙市的 河水決堤，讓第蒙市 變成了一片水鄉澤國。

暖化 海水升溫 強烈風暴威力更猛
2008/09/04美國國家海洋暨大氣總署： 海水每升溫攝氏1℃ ，會導致每年的 「強烈」氣旋數 目從13個增為 17個，增幅達 31﹪。

成为一片泽国的新奥尔良
五 减缓海平面变动的对策
波斯灣油國承諾捐巨款因應氣候暖化

☀ ●利雅德
石油輸出國家組織的 波斯灣國家已經承諾 ，將投入總額7億5千 萬美元，成立新基金 ，支助環保環境的相 關研究，以處理全球 暖化問題。
大洋上增生的物质是热的，随着时间的推移 而逐渐冷却，变得致密，因而洋底岩石圈在横向 扩张移动过程中随时间而下沉。如果海底扩张速 率很快，距中脊顶部一定距离的洋底没有足够时 间以冷却到“正常”程度，洋底就比正常情况下 高，因而即使海水量不变，由于洋盆容积减小， 海面也会升高。相反，海底扩张速率很慢，海面 降低。海底扩张速率变化引起的海平面变动，周 期长达数百万年，变化幅度可达 300～500米。
上述各种因素中，全球性构造运动对 整个地史时期的海平面变动起决定性作用。 第四纪以来，冰川作用对海平面变动影响 最大。其他诸因素由这两个因素派生出来。 此外，影响海平面变化的因素还有：海洋 中沉积物的堆积，地球内部的水通过海底 火山作用进入大洋，河流湖泊的变化等。
四 海平面变动的影响
海平面上升有多快？
另外,还有人认为大洋中脊的长度变化会影响 洋盆的容积。在大陆分裂期大洋中脊发展，导致 世界范围的海侵，而在大陆汇聚形成超大陆时， 则造成海退。 局部性的地壳升降运动，引起区域性的海平 面变动。这种变动不是海平面与地心之间的距离 变化，而是由于地壳升降，导致海面相对于陆面 之间的距离发生变化。这种变动往往叠加在全球 性海平面变动之上。
④ 水压均衡作用。当冰盖融化,冰水回流入 海,海底因水负载增加而下沉，直到新的平衡建立 为止。有人估计近7000年来因负载影响洋盆下沉 了 8米，大陆上升了16米。其对陆架区的影响更 显著。 ⑤ 冰川均衡作用。在覆冰区巨大的冰盖使 下伏的地壳下沉，因岩石圈具有弹性，下沉范围 远超过覆冰区；而在冰前沉陷区外侧，地壳向上 弹性隆起。当冰盖消融后,地壳又因弹性恢复到原 来的状态。末次冰期以来,在斯堪的纳维亚地区均 衡上升了约 300米，现仍以每百年一米的速度继 续上升。
⑥ 流变均衡作用。地球流变论认为在各种因 素作用下的弹性地球和其上的水体一起调整达到 平衡状态。因此上述的冰川及水压均衡的影响不 是局部性的，它波及全球，形成若干海面上升区 和下降区。J.A.克拉克提出了全新世 (15000年)以 来全球海平面变化的数学模式，他把世界大洋分 为 6个海面升降各不相同的地带，指出由冰川作 用引起的海平面变动，在各地是不一致的。这一 模式已得到全球13个地点观测资料的证实。
全球海平面上升44厘米后 2080年受影响的人群数量
近50年来中国沿海海平面平均每年上升2.6毫米，预计到2100年 中国沿海海平面将上升幅度30至70厘米．将对中国的社会经济 产生严重影响，中国海岸线集中了70%以上的大城市、50%以上 的人口和60%的国民经济。
长期海平面变动引起的最直接后果是海 侵或海退。它导致海岸线移动,海陆变迁,对 海岸地貌、浅海与近岸沉积和矿产的基本 特征产生很大影响，使港湾建筑遭受侵袭 或废弃，河道由于基准面变化或淤或冲。 因此研究海平面变化规律，预测其发展趋 势，对研究第四纪地质、新构造运动、探 索气候变化规律以及对于人类生活和生产 都极为重要。
全新世海平面变化曲线
近年来我国近海的海平面变化
2003年我国沿海海平面比常年平均高了60毫米，而山东省 高了67毫米。与2000年相比，2003年山东沿海海平面上升 幅度为16毫米。
未来数年，沿海海平面总体上将继续保持上升趋势， 预计2006年和2013年中国沿海海平面将比2000年平均海平 面分别高10毫米和28毫米，山东省2006年高25毫米，2013 年高33毫米。
地壳上升，海水面下降，形成海蚀阶地
海南三亚海岸侵蚀导致的建筑物倒塌
印度世界遗产岛屿面临灭顶威胁


☀● 2006/12/21 由于海平面上升，印度
恒河三角洲的兩座岛屿已经遭淹没，另外， 還有10多座岛屿也面临灭顶威胁。
恒河三角洲在哪裡？
歐洲
美國加州 地中海
大西洋
熱帶沙漠
●
熱帶沙漠
亞洲
恆河三角洲
③ 大地水准面-海平面变动。 大地水 准面受地球重力控制。由于地球内部物质 分布不均匀，由此引起重力的变化，大地 水准面的形态也随之变化。这种海平面变 动表现为有些海区海平面升高，另一些海 区海平面降低,从而使全球各地海平面升降 既不一致,也不规则。如1976年N.A.默纳尔 指出，新几内亚的高海平面与马尔代夫群 岛附近的低海平面高差约180米。

☀☀☀IPCC：

20世紀，全球平均海平面每年約升 高1.0～2.0公釐（100年10 ～ 20 公分）；若增溫趨勢不變，則預計 到2100年，海平面還會上升21 ～ 105公分。
21世纪海平面上升预测
1.IPCC的预测 （1）如果21世纪CO2 不受限制照常排放， 21世纪海平面上升速度为20世纪的3～5倍。 （2）如果 A.能源供应转向低碳燃烧； B.可再生能源与核能取代矿物燃料； C.2050年CO2排放量降到1985年的一半； 那么，2050年全球海平面上升20～31cm。如下 图所示：
第四纪海平面变化曲线
6千年以来的海平面变化
6ka.BP.以来的海平面变化总趋势是在波动中渐趋稳定。但据古海面遗迹的分布编 绘的世界各地的相对海面变化曲线依然有较大的差别，表现为有的地方存在比今海 面高2-4m以上的中全新世高海面，另有一些地方不存在比今海面更高的中全新世 高海面，还有一些地方全新世最高海面出现在3-2ka.BP.前后，主要原因在于由构 造运动、均衡运动、压实沉降等使各地的古海面遗迹不同程度地发生了变位，还有 的则把风暴潮沉积视为古海平面遗迹了。
第四节 海平面变化
一 海平面与海平面变动
（一） 海平面与海平面变化
1 海平面的内涵
2 海面变化的证据 高于现代海面的证据：大陆上发现贝壳堤、 海滩岩、珊瑚礁、以及生物遗迹标本。 低于现代海面的证据：埋藏于海水下的贝 壳堤、海滩、村落遗址、河口三角洲等。
3 海面变化的空间尺度
局部地区海岸线变化—叠加了地壳形变因素的影响。 全球范围的海平面变化——是全球气候变化的反映： 冰期与间冰期海面的升Βιβλιοθήκη Baidu。