海平面上升机制

1.热膨胀.海洋中大部分热量变化都发生在海洋上层,海洋上层热含量与海洋上层的温

度和盐度有关.海水热含量的变化会引起密度的变化[1],利用热含量和密度的关系可以建立热含量变化与海面高度变化间的相关关系[2]1955—2003年海洋上层700m内由于热膨胀造成的海平面线性上升速率大约0·33mm/a

引起全球海平面变化的因素是很复杂的。除全球气候变暖的因素外，在长时间尺度上海平面变化还受地球构造的变化、大冰川期的活动以及大气、海洋本身等有关因素的影响。相对于全球平均海平面而言，区域性或地方性的海平面变化却又存在着很大的不同。这与不同区域或不同地方的地理构造、气象、海洋条件有关。众多研究表明，海平面变化同海水的热膨胀密切相关，海平面高度变化主要是由海水热膨胀引起的，在某些特殊年份，海平面高度变化几乎完全来自海水热膨胀。（01--07）

（图）

IPCC(2001)根据全球大气—海洋环流模式(AOGCMS)得出热膨胀使海平面上升了大约0. 3~0. 7 mm/a。自IPCC的报告后,关于热膨胀的研究又取得了许多新的突破。表：热膨胀对海平面的影响———最新研究成果（《新进展2006》）

选择：IPCC第三次报告[10]指出:在未来的100年里热膨胀被认为是引起海平面上升的最重要因素。由于海洋的热容量巨大,表层的受热被完全传到海洋的整个深度上会有相当长时间的延迟,结果是海洋不会处在平衡状态,而且当大气中温室气体浓度稳定后,全球海平面还将继续上升。因此研究预测海平面的变化则主要依赖未来气候变化的预测,这就必须依靠全面综合的全球海、气、陆以及海冰

的耦合模式,如CCSM等耦合模式。但由于理论认识水平有限,目前模式对云、海

洋、极地冰盖以及大气中二氧化碳浓度等引起的物理过程和化学过程的描述还很不完善,因此对未来气候的预测还包含很多的不确定性,对海平面变化的估计也就存相当大的不确定性。在2001年IPCC第三次综合报告[10]中,选取了11个AOGCMS(海气耦合模式)的研究结果,综合分析得出1990~2100年间全球海平面的平均上升范围为0. 11~0. 77 m,速率比20世纪大2. 2~4. 4倍,其中热膨胀的贡

献约为0. 11~0. 43 m,在21世纪海洋的热膨胀会加速。

2.冰川融化

①表：1985--2185世界理论海平面上升量估计

②山岳冰川对海平面变化的影响（虽然只占0.3%，但有更大的加积--0【平衡线以上】和消融---0【平衡线以下】速率，所以更活跃，对气候变化更敏感。）

20世纪以来由于全球变暖,山岳冰川在后退,尤其是近10年后退的速度在加快。最近Dyurgerov[33]通过对260个冰川的研究推算过去40 年冰川物质平衡的变化,提出冰川融化对全球海平面的影响是0. 27 mm/a。然而他忽视了阿拉斯加、巴塔哥尼亚和中亚等地区,致使其数据偏小[16]。1999年Arendt[34]利用激光测量算出阿拉斯加的67个冰川的容积和变化,提出从50年代中期到90年代中期阿拉斯加的大多数冰川都在融化,其数量相当于使海平面上升0. 14±0. 04 mm/a。2002年Arendt对阿拉斯加冰川物质平衡重新做了估算,发现进入21世纪阿拉斯加冰川在加速融化,物质净损失量达到了96±35 km3/a,可使海平面上升0. 27±0. 10 mm/a,是格陵兰的2倍多[34, 35]。Rignot[36]对

巴塔哥尼亚冰原做了研究,估算出在1995—2000年由于该冰原的消融使海平面上升了0. 10±0. 01mm/a。综合Dyurgerov、Arendt和Rignot 的数据可知,山岳冰川目前对海平面的影响值约为0. 66 mm/a。由此可得,山岳冰川虽只占陆地冰川很小的一部分,但其对海平面变化的作用程度仅次于海水的热膨胀

3. 3. 2极地冰盖对海平面变化的影响（今后50--200年，不会融化，气温到降水，冰盖体积可能反而扩大（0.5%),起负效应。）

南极冰盖和格陵兰冰盖固结着地球表面大约99%的淡水资源,如果全部融化将使全球的海平面上升约70 m。即使是一小部分融化也会对海平面带来巨大的影响。由于格陵兰岛和南极大陆具有不同的海陆分布状况和地形特征,冰盖的消融特征也不相同:在南极大陆上冰盖的消融主要通过冰架底部融化和冰山的脱离,冰盖表面的融化十分

微弱;而格陵兰岛冰盖物质的损失则主要是通过表层融化和冰山崩解对格陵兰冰盖研究发现,在2 km的高海拔地区冰盖物质的积累和消融几乎是平衡的;但冰盖的南部、东部地区在变薄,而西部地区在增厚[38, 39]。西部增厚是长期冰川动力活动而不是冰雪积累率的变化造成的[40],冰盖的整体仍是在消融。最近观测到沿海地区特别是沿冰川出海的通道地区冰层在变薄,其消融体积大约是51 km3/a,可使海平面升高0. 13 mm/a[38~41]。南极地区地域范围大,纬度高,气候条件恶劣,对其物质平衡的估算十分困难,只能在有限的几个区域进行。高度变化的测量也只在冰盖边缘开展。

Rignot等[42]对33个南极冰川,其中包括了25~30个较大冰川的物质平衡进行了估计,得出在西南极大陆物质损失大约为48±14 km3/a,而在东南极大陆物质净增22±23 km3/a;相应使海平面变化0. 16±0. 05 mm/a和0. 06±0. 06 mm/a。西南极地区的物质损失主要是由于在阿蒙森海湾的几个扇形冰架底部的融化[43]。Rignot认为西南极冰盖的融化速度在过去几年加快了,冰架的厚度在变薄。最近的观察指出在过去10年里冰盖物质收支差额导致海平面上升了0. 3±0. 1 mm/a[44]。在2005年,Davis等[45]利用卫星雷达测量,认为在81. 6°S 以北的东南极冰盖每年物质净增(45±7)×1010,t相应使海平面下降0. 12±0. 02 mm/a。

表;目前冰雪圈融化对海平面的影响

3. 人类行为引起的陆地水体变化对海平面变化的影响

人类活动通过改变陆地水体的循环周期和循环路线,对海平面