海平面变化课件

第四章第四章 海平面变化海平面变化1、海平面的概念、海平面的概念2、海平面变化的基本特征、海平面变化的基本特征3、海平面变化的原因、海平面变化的原因4、现代海平面变化、现代海平面变化5、第四纪海平面变化和古气候、第四纪海平面变化和古气候6、海平面变化的后果、海平面变化的后果第四章 海平面变化1、海平面的概念1 1海平面变化课件2 2近百年来的海平面变化近百年来的海平面变化阿姆斯特丹（荷）阿姆斯特丹（荷）布雷斯特（法）布雷斯特（法）毫米毫米毫米毫米毫米毫米年年希维诺乌伊希切（波）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3 3Sea-Level Rise at New York City1850 to 2100Sea-Level Rise at New York Cit4 4全新世海平面的变化全新世海平面的变化全新世海平面的变化5 5海平面变化课件6 6全新世海平面的变化全新世海平面的变化全新世海平面的变化7 7海平面变化课件8 8Sea-level index points from Peninsular Malaysia-8-404802000400060008000Altitude to MSL(m)14C years BPEast Coast of Peninsular MalaysiaWest Coast of Peninsular MalaysiaData points from Kamaludin(2001)Sea-level index points from Pe9 9海平面变化课件1010-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.05.00200040006000800010000Sea-level index points from East Guangdong of China20 N to 22 NAround 7000 cal.yr BP,sea level reached the present-day height.A higher highstand of 0.5m is recorded for 6000-4000 cal.yr BP.-25.0-20.0-15.0-10.0-5.00.05.01111IGBP-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结论：不能用一根曲线统帅全世界海岸的海平面变化。海平面变化。中国的海岸线穿过构造沉降带和构造隆起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带，同样不能用一根曲线统帅全国海岸的海平面变化。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1212间冰期间冰期间冰期1313冰期冰期冰期1414海平面变化课件1515氧同位素氧同位素18每变每变0.1，全球海平面，全球海平面相应升降相应升降10m氧同位素18每变0.1，全球海平面相应升降10m1616低海面时大陆边缘沉积低海面时大陆边缘沉积低海面时大陆边缘沉积1717现在查明，第四纪有将近现在查明，第四纪有将近三十次冰期，早期四万年一次，三十次冰期，早期四万年一次，晚期十万年一次，而阿尔卑斯晚期十万年一次，而阿尔卑斯“四大冰期四大冰期”只是其中的最强者。只是其中的最强者。现在查明，第四纪有将近1818南沙南沙1143站氧同位素剖面站氧同位素剖面上上:浮游浮游 下：下：底栖底栖里斯里斯明德明德群智群智中更新世革命中更新世革命玉玉木木南沙1143站氧同位素剖面上:浮游 下：底栖1919Milankovitch parameters and curvesMilankovitch:Milankovitch:偏心率，黄赤交角，岁差偏心率，黄赤交角，岁差偏心率，黄赤交角，岁差偏心率，黄赤交角，岁差19391939年提出年提出年提出年提出19501950年代批判，年代批判，年代批判，年代批判，19701970年代的复活年代的复活年代的复活年代的复活Milankovitch parameters and cu202018O 曲曲线和米和米兰科科维奇奇的复活的复活18O 曲线和米兰科维奇的复活2121Milankovitch curveMilankovitch curve2222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)洋盆容积变化（构造尺度的海平面变化)2323大陆的分离和聚合大陆的分离和聚合大陆的分离和聚合2424显生宙的海平面变化显生宙的海平面变化显生宙的海平面变化2525海平面上升对环境和经济的影响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2626相对海平面变化相对海平面变化相对海平面变化2727相对海平面上升的组成要素相对海平面上升的组成要素相对海平面上升的组成要素2828地面沉降的原因地面沉降的原因过量开采地下水过量开采地下水城市高大建筑物的荷载城市高大建筑物的荷载：南浦大桥建筑后：南浦大桥建筑后的第二年，周围地区下沉了的第二年，周围地区下沉了 mm,地铁一号地铁一号线周围下沉了线周围下沉了 mm.上海上海1921年发现地面沉降，年发现地面沉降，1921-1965年年平均下沉平均下沉2.63 m。天津天津1959年发现地面沉降年发现地面沉降,1959-1993年平年平均下沉均下沉2.7 m。地面沉降的原因过量开采地下水2929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.PeriodGround subsi3030中国地面沉降的分中国地面沉降的分布区布区中国地面沉降的分布区3131SRES:Sea-Level Rise ScenariosHadCM3 Model-Climate Sensitivity ConstantHadCM3 Model-Climate Sensitivity ConstantSRES:Sea-Level Rise Scenarios3232我国海平面上升趋势明显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。近毫米。近几年上升速率加快几年上升速率加快未来还将继续升高。预测未来未来还将继续升高。预测未来100年上升幅度年上升幅度28-68厘米厘米海域海域海域海域20302030年年年年20502050年年年年21002100年年年年辽宁天津辽宁天津辽宁天津辽宁天津111112121919212157576363山东半岛东南部山东半岛东南部山东半岛东南部山东半岛东南部-1-10 02 24 428283434江苏广东东部江苏广东东部江苏广东东部江苏广东东部131314142121242462626868珠江口附近珠江口附近珠江口附近珠江口附近5 57 71010131343435050广东西部广西广东西部广西广东西部广西广东西部广西131314142222242462626868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3333预测的不确定性预测的不确定性Titus(1983)的预测：的预测：2100年最高海平面可年最高海平面可升高升高0.56-3.45m.1990年代预测的最高值已年代预测的最高值已不足不足1.0m。为什么？。为什么？SO2的降温作用的降温作用南极洲冰盖的负贡献南极洲冰盖的负贡献CFC得到控制得到控制人类活动的影响（例如，京都议定书等）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3434SENSITIVE SYSTEMSPopulated deltasSmall islands,especially atollsCoastal ecosystemswetland degradation;coastal erosionIncreasing storm activitySaltwater intrusionSENSITIVE SYSTEMSPopulated del3535Coastal Megacities(8 million people)Forecast for 2010Coastal Megacities(8 million3636Coastal EcosystemsCoastal Ecosystems3737海岸侵蚀海岸侵蚀是海平面上升的重要后果，但海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。入海泥沙减少也是海岸侵蚀的重要原因。入海泥沙减少有以下原因：减少有以下原因：大型水库建设大型水库建设跨流域调水跨流域调水河流人工和天然的改道河流人工和天然的改道海滩与河流下游的人工采沙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3838山东半岛的实例山东半岛的实例西南部西南部33公里岸线公里岸线20年的连续观测表明：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蚀约占总侵蚀量的50%人工挖沙造成的海岸侵蚀约占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：3939滦河三角洲的侵蚀滦河三角洲的侵蚀滦河三角洲的侵蚀4040苏北废弃苏北废弃黄河口的黄河口的侵蚀侵蚀苏北废弃黄河口的侵蚀4141Coastal Wetland LossesOnly considers sea-level riseCoastal Wetland LossesOnly co4242湿地损失湿地损失2080年全世界海岸湿地损失年全世界海岸湿地损失22%（Nicholls,1999)。海平面上升海平面上升1.0 m,美国的海岸湿地损失美国的海岸湿地损失26-海堤防御作用的实例海堤防御作用的实例 82%，其中密西西比，其中密西西比三角洲失地的损失占全美的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？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%（Nicholls4343海侵与海退海侵与海退海侵与海退4444海水入侵海水入侵河口盐水入侵河口盐水入侵 19781979 19781979长江口崇明、长兴、横沙岛被盐水包长江口崇明、长兴、横沙岛被盐水包长江口崇明、长兴、横沙岛被盐水包长江口崇明、长兴、横沙岛被盐水包围围围围5 5个月，造成供水的极度困难。个月，造成供水的极度困难。个月，造成供水的极度困难。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，而人类海平面上升对盐水入侵的影响相对较小，而人类海平面上升对盐水入侵的影响相对较小，而人类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。活动造成河流径流量变化的影响大。活动造成河流径流量变化的影响大。活动造成河流径流量变化的影响大。尤其是在特枯水年（尤其是在特枯水年（尤其是在特枯水年（尤其是在特枯水年（径流量小于径流量小于径流量小于径流量小于10,000 m10,000 m3 3/s/s时时时时），），），），海平面上升海平面上升海平面上升海平面上升0.6m-1.0m0.6m-1.0m，盐水入侵将严重影响长，盐水入侵将严重影响长，盐水入侵将严重影响长，盐水入侵将严重影响长江口。江口。江口。江口。海水入侵河口盐水入侵4545气候变化导致的海平面上升气候变化导致的海平面上升对盐水入侵影响对盐水入侵影响在长江口地区，在长江口地区，2050年如果海平面上升年如果海平面上升0.44m，洪季，洪季1和和5等盐线入侵的距离增加等盐线入侵的距离增加3 km，影响范围有限。，影响范围有限。2100年海平面上升年海平面上升0.96 m，洪季，洪季1和和5等盐线入侵将增加等盐线入侵将增加6-8 km。大通站径流量小于大通站径流量小于10,000m3/s时，时，1和和5等盐等盐线的内侵将增加线的内侵将增加几十几十km南水北调会明显地减少枯季长江入海流，将南水北调会明显地减少枯季长江入海流，将可能出现可能出现严重的盐水入侵严重的盐水入侵。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，2054646长江口的盐水入侵长江口的盐水入侵长江口的盐水入侵4747地下海水入侵地下海水入侵地下海水入侵4848Vulnerable RegionsMid estimate in the 2080sPeople at risk(million)Vulnerable RegionsMid estimat4949在海平面上升在海平面上升在海平面上升在海平面上升30cm30cm、65cm 65cm 和和和和100cm100cm情况下，情况下，情况下，情况下，中国主要脆弱区被淹没的面积（杜碧兰，中国主要脆弱区被淹没的面积（杜碧兰，中国主要脆弱区被淹没的面积（杜碧兰，中国主要脆弱区被淹没的面积（杜碧兰，19971997）主要脆弱区主要脆弱区主要脆弱区主要脆弱区设防情况设防情况设防情况设防情况30cm30cm65cm65cm100cm100cm珠江三角洲珠江三角洲珠江三角洲珠江三角洲不设防不设防不设防不设防554655465967596765436543设防设防设防设防115211523457345765206520长江三角洲长江三角洲长江三角洲长江三角洲及江苏海岸及江苏海岸及江苏海岸及江苏海岸不设防不设防不设防不设防545475454758663586636128861288设防设防设防设防89889822242222425209152091黄河三角洲黄河三角洲黄河三角洲黄河三角洲及华北平原及华北平原及华北平原及华北平原不设防不设防不设防不设防212552125523106231062542825428设防设防设防设防210102101023100231002542825428总计总计总计总计不设防不设防不设防不设防813488134887736877369325993259设防设防设防设防230602306048799487998403984039在海平面上升30cm、65cm 和100cm情况下，中国主5050海平面变化课件5151海平面变化课件5252海平面变化课件5353海平面变化课件5454Concluding RemarksSea-level rise could be a serious problem in Sea-level rise could be a serious problem in coastal zones,but the uncertainties are large;coastal zones,but the uncertainties are large;Impacts are strongly influenced by human Impacts are strongly influenced by human activities and choices;activities and choices;Reducing greenhouse gas emissions could Reducing greenhouse gas emissions could avoid some sea-level rise impacts,but only avoid some sea-level rise impacts,but only delay others;delay others;An unquantified benefit of mitigation is to reduce An unquantified benefit of mitigation is to reduce the risk of large/abrupt sea-level rises;the risk of large/abrupt sea-level rises;Much of the benefits of mitigation for coastal Much of the benefits of mitigation for coastal zones lie in the 22nd Century and beyond but zones lie in the 22nd Century and beyond but how to evaluate and communicate?how to evaluate and communicate?Concluding RemarksSea-level ri5555Coastal zones need adaptation,within the Coastal zones need adaptation,within the context of wider coastal management;context of wider coastal management;Small islands have special adaptation needs;Small islands have special adaptation needs;Some useful further research:Some useful further research:Full assessment of the range of possible Full assessment of the range of possible impacts,including low probability/high impact impacts,including low probability/high impact events;events;Improved top-down tools to quantify and Improved top-down tools to quantify and explore and map vulnerable hotspots;explore and map vulnerable hotspots;The adaptation process in coastal zones as The adaptation process in coastal zones as this remains a major gap in our understanding;this remains a major gap in our understanding;other climate change,particularly changing other climate change,particularly changing storm conditions.storm conditions.Coastal zones need adaptation,5656The Co-Evolving Coastal SystemThe Co-Evolving Coastal System5757