华 中 师 范 大 学本 科 生 课 程 作 业论文题目沿海地区海平面变化趋势及对人类社会的影响 完成时间 2013年12月25日课程名称 全球变化研究姓 名 王路琪专 业 地理科学年 级 2010级沿海地区海平面变化趋势及对人类社会的影响王路琪（华中师范大学城市与环境科学学院，武汉430079）摘要：根据气候和海平面在整个历史长河中的变化规律，结合当前各国科学家对气候变化所做的实验、分析，讨论了沿海地区的海平面变化趋势。

海平面上升是全球变暖和沿海地区人类活动加剧的必然结果，海平面上升加剧了沿海灾害，威胁着沿海地区社会经济的持续发展，并对人类社会产生深远的影响，主要表现为：风暴潮加剧、海岸侵蚀、潮滩湿地减少、涵闸废弃、洪涝灾害加剧、海堤破坏、海水入侵等灾害效应。

因此，沿海地区政府决策应考虑未来海平面变化的影响。

关键字：海平面变化；人类社会；影响引言：未来海平面上升还是下降，对全球环境会造成严重影响，这个问题一直为各国政府和地球科学家所关注。

最近100年，全球平均升温0.3℃～0.7℃，海平面每年上升0.1cm-0.2cm[1]。

这个现象引起人们警惕。

在全球变化中，气候变暖和海平面上升对人类社会影响最为严重，具体到某一地区就是相对海平面上升这一海洋环境地质灾害问题。

目前，世界一半以上的人口生活在距海50km以内的海岸地区，沿海地区的平均人口密度约较内陆高出10倍。

荷兰学者估计如果今后一个世纪海平面上升1m，直接受影响的土地将有500×104 km2，人口约10×108，耕地约占世界的三分之一。

因此，近年来世界各国政府、社会和科学界都十分注意海平面上升及其对海岸带的影响研究。

在1989年美国科学院院长Frank Press就指出：“海岸带管理应当考虑将来海平面上升”[2]。

海平面上升是多种因素叠加的结果，它已经并将继续给沿海地区工程设施和城市发展带来种种不良影响。

本文通过广泛收集前人的研究成果，给出全球海平面变化趋势的预测，并就海平面变化对沿海地区可能造成的危害作综合阐述，旨在提高全民意识，影响政府决策，减缓这一地质灾害。

1沿海地区海平面变化趋势1.1海平面变化特点全球的海平面变化一直存在着地区差别。

有的地区在某段时间海平面持续上升，而另一些地区则下降。

在上升地区的各处，上升速度也不完全一致。

同样，各下降地区的下降速度也不完全相同。

例如，在过去100年间，大西洋的海平面平均上升大约29cm，太平洋平均上升9-13cm，印度洋平均上升39.6cm。

如果顾及地壳运动的影响，则相对海平面升降也存在类似现象。

例如，北美西海岸大约在北纬40度以上以及斯堪的纳维亚半岛区域，由于最近一次冰期后地壳反弹使陆地上升，相对海平面呈下降趋势。

从历史的观点看，海平面变化不但存在地区差别，而且在不同时间段，变化的情况也不完全相同。

就全球的情况看，距今6000年前至15000年间，全球海平面每年大约平均以16mm的速度上升。

从6000年前至今，全球海平面有的地方不断上升，并高出目前的海平面之上大约3m左右；有的地方则随时间的前进而逐渐下降。

从大量的研究成果分析，各派学者基本上取得以下一致的结论: 15000年以来，全球海平面变动呈波动式复杂变化，变化情况因地而异，原因也各不相同，总的趋势是在上升[3]。

我国东部沿海20000年来海平面变化大致可划分为以下几个阶段:[4]距今25000年开始，海平面急剧下降。

大约在23700前，海平面比目前海平面低115m；在20550年前，下降到-137m；在17600年前下降到-143m；在16000～15000年前，海平面下降到最低位置约-150～-160m。

这就是我国东部沿海最低的海平面。

在距今15000～6000年，海平面在急剧上升过程中，估计有几次停滞，但总体来看，每年以16.7mm的速率波动式上升。

距今6000～5000年间，海平面可能比目前的海平面高出大约2～4m。

5000年来，海平面在上升与下降中波动，其中4600～4100年，3800～3100年，2500～1500年出现过几次波峰, 而且高于目前的海平面。

我国历史上东部沿海地区海平面变化的上述结论与全球各地区15000年来的变化结论基本上是一致的。

1.2当代海平面变化现状最近100年，特别是在最近几十年，由于天文学、地质学、地球物理学、数学、力学和大气科学的发展和相互渗透，拓宽了研究海平面变化的规律及机制。

特别是大地测量与海洋科学的相互结合，使当今海平面变化的定量研究完全建立在科学观测的基础上，观测精度大大提高了。

遍布在全球、局部地区而且可以相互连接的验潮站和精密水准网、GPS网，可以为各国科学家研究海平面变化提供可靠的手段和十分精确的数据。

其中有些验潮站的记录时间超过300年。

用GPS 连接的验潮站与稳定的精密水准点连接，能更好地将海平面变化与地壳升降区分开，从而更精确地确定海平面的绝对变化值。

美国学者B. C. Douglas对遍布全球的验潮站记录数据进行严格筛选之后，选用21个代表性较好、记录年代平均长达70年的站所记录的数据进行计算，得出在过去100年，全球海平面平均上升18cm的结论，即每年平均上升1.8mm。

自1987年以来，世界各国一些比较有权威的科研机构和学者，也纷纷发表论文，报告他们经过研究得出过去100年海平面变化的数值( 详见表1) 。

从表1的数据取平均后可以算得，在过去100年间，全球海平面每年大约以1.5mm的速度上升。

100年间共上升15cm左右。

由于空间技术的发展，监测海平面变化的卫星测高技术被人们广泛应用，1989～1990年间，波罗的海沿岸各国提出一项关于波罗的海海平面与陆地垂直运动的监测计划，将沿岸各国26个验潮站，利用GPS联测到有8个点的VLBI 和SLR组成的基准网中，以便统一各国的高程系统，较精确地测定海平面变化与陆地反弹情况。

现在美国NASA和法国空间研究中心合作的，用T/P卫星测量海平面高度的数据，比原定精度高出一倍多。

目前，综合各种卫星测高数据，完全有可能在大尺度时间内以较高精度监测全球或局部海平面变化。

1996年，研究海平面变化的科学家根据T/P卫星从1992年12月至1996年4月收集的数据算得全球海平面上升结果与上述利用验潮数据算得的结果基本上一致。

大量研究表明，不同时段的海平面上升速度不同。

(Cabanes[5]，陈剑利[6]等人都曾经对全球海平面上升进行过研究，并给出了各自的研究结果：Cabanes算得1993-1998年间的全球海平面上升速度为（3.2±0.2）mm/a；陈剑利解算的1993-2004年间的全球海平面上升速度为2.6mm/a。

)我们利用法国AVISO的MSLA 网格数据，计算每一时间历元的全球平均海平面高度异常值(Global Mean Sea Level Anomalies，GMS-LA)，用最小二乘拟合法拟合海平面上升曲线。

计算得到1992年10月至2007年1月间，全球平均海平面的上升速度为（2.8±0.2）mm/a。

图1向我们展示了全球海平面变化曲线，其中细实线表示海平面高度异常，粗实线为最小二乘拟合得到的全球海平面上升速度。

除了线性趋势，我们能够看到全球海平面变化存在很强的季节性变化，在1997-1998年EL Nino事件期间尤其显著，而出现在2006年8月的一次弱EL Nino事件从图中也可看到端倪。

另外，年际变化也在图中有所体现。

图1 AVISO数据算得的全球海平面异常和上升速度1.3沿海地区海平面变化趋势当代海平面正在缓慢地上升，这是客观事实。

在未来的发展中，海平面变化趋势又如何？是继续上升还是转为下降？这是各国科学家共同关心的问题。

著名学者R.Warrick和J.Verlemans(1991年)在各国政府间气候变化专门委员会( IPCC) 的报告中，对气候变暖直接作用的结果，使海水受热膨胀，地球上的冰川与冰帽、格陵兰及南极冰盖缓慢消融等因素导致在过去近百年海平面上升所起的作用进行了评估, 评估后得出的最佳估值为+10.5cm，与实际观测海平面上升的平均值+15cm相差不大。

如果温室气体照常排放而不加限制, 根据同样的思想, IPCC从1990年开始计算, 预测在本世纪气温将以每10年递增0.3℃的速率上升, 到2100年海平面上升的三个阶段变化情况见图2。

图2 未来一百年全球海平面上升值估计表2 到2100年海平面上升的三个阶段预测值/cm目前，认为海平面在21世纪将持续上升的学者，一般都倾向于表2中2030、2070和2100三个阶段的划分及其对相应海平面上升值的最佳估计（见表2）。

由于各国政府的合作，特别是1992年6月在里约热内卢召开的联合国环境与发展大会，通过了气候框架公约等措施，温室气体的排放量将在下一世纪受到限制。

在这种情况下，升温率有可能控制在每10年升高0.1℃～0.2℃左右。

为了挽救21世纪的地球免受由于人类活动因素造成气候变暖的威胁，1997年12月1日在日本京都举行了有150多个国家参加的《联合国气候变化公约》缔约方第三次会议，最后通过了“京都协议”。

该项协议要求将CO2及其他温室气体排放量减少到比1990年时还要低6%至8%的水平；要求发达国家将温室气体排放量削减5.2%。

要求削减排放的气体有二氧化碳、甲烷、氮氧化物以及其他三种用于取代含氯氟烃的卤烃。

参加会议的不少权威人士反复警告: 二氧化碳及其他温室气体不断积聚可能会提高地球温度，并引起各种灾难性的气体变化和海平面上升，其中包括“厄尔尼诺”现象造成的频繁干旱和洪涝。

正是这些警告，才引发了控制全球变暖现象的努力。

“世界观察研究所”在1998年5月9日发表的一份报告中指出，大量证据表明，1997年全球二氧化碳的排放量达到创记录的63亿吨，比上一年增加1.5%。

大气中二氧化碳的浓度上升到百万分之364，达到16万年来的最高水平；安第斯山冰盖融化、阿尔卑斯山冰川的退却以及南极周围海上冰山的解体，都是全球变暖的证据。

我们可以十分有把握地预言，在本世纪的前50年，全球海平面持续上升势在必然。

2海平面变化对人类社会的影响海平面上升是一个缓慢过程，但长期的积累使得上升幅度相当可观，足以对沿海经济建设、城市市政建设、人民的生产和生活带来多方面的影响，这种影响比任何一种自然灾害都更加广泛和深入。

它往往与大潮、风暴潮、暴雨洪水等叠加时才充分显示出来，它是一种“隐形”灾害。

海平面上升不仅会引起潮滩湿地与其他低地被淹，加剧海岸侵蚀、风暴潮、低洼地洪涝和海水入侵等海岸灾害，而且还会影响海洋与海岸环境演变过程和各种自然资源的开发利用以及城市供排水系统、港口码头设计以及海堤、涵闸等各种水利工程，造成巨大损失。