海平面变化对全球变化的响应

工业革命以来，全球海平面有了较大幅度的升高，这是由于工业革命促进了温室气体的产生。黄东海大陆架也出现了大规模的海侵。相对海平面上升引起海岸侵蚀、盐水入侵、地下水位上升、红树木枯竭、内陆咸化加剧、风暴潮增加等环境问题，成为当今国际科学界研究的热点。     

杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段近岸滩槽冲淤演变分析

以杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段边滩及海床为研究区域,利用1989—2014年实测及海图资料分析岸滩断面地形变化和岸段冲淤变化。结果表明:在该研究时段,岸段存在长期稳定的冲刷深槽;近岸海床的冲淤表现出“波动性”,5 m等深线(2014年)以浅区以淤积为主,5 m等深线以深冲淤更迭,1989年以来总体呈现冲刷态势。长江入海泥沙量变化为该岸段发生侵蚀/淤积的影响因子之一,台风大浪及海床侵蚀/淤积波的移动导致海床冲淤复杂化。     

海平面上升——悄然发生的海洋灾害

近日,格陵兰岛冰盖迅速融化引起了全球关注。美国宇航局的卫星数据显示,在2012年7月8日-12日的短短5天内,整个格陵兰岛冰盖表层融化面积已达97%,如此惊人的融化速度大大超出此前历史上的所有记录。科学家怀疑这是全球气候变暖所导致的。本期,我们来共同关注全球变暖与海平面上升。     

广西北海银滩侵蚀及其与海平面上升的关系

基于历史图件对比方法和Bruun法则对广西北海银滩岸线的侵蚀进行评估和预测.结果表明银滩在近30a内海岸侵蚀达10.40 m/a,其中人类活动作用是造成海岸侵蚀的主要因素,人类活动对岸线位置蚀退的影响贡献为98%;海平面上升导致岸线蚀退的贡献仅为2%.然而,在未来100 a内,基于历史图件对比分析估算的银滩侵蚀宽度可能超过1 000 m,银滩环境将会发生退化.因海平面上升而对岸线蚀退的贡献权重增加为9%.由于人类活动导致的银滩退化可以进行控制和预防,故对未来海平面上升引发的银滩环境退化应该予以重点关注.     

海平面上升对海岸侵蚀影响评估:平衡剖面模型（英文）

评估了海平面上升情景和共享社会经济发展路径下辽东湾砂质海岸潜在侵蚀状况及其社会经济影响。结果显示,2100年辽东湾海平面将上升20～43厘米。在所有海平面上升情景下土地损失均增加,2100年RCP8.5情景下土地损失最大达到32.1平方千米。受海岸侵蚀影响,沿海人口将被迫迁移,SSP3情景下人口增长较快且迁移人数最多,2100年SSP3/RCP8.5情景下将达到3.1万人。2050年后,不同情景下的迁移人口差别将增大,在RCP2.6和RCP4.5情景下人口迁移速率将逐渐减小。2100年,SSP5/RCP8.5情景下海岸侵蚀经济损失最大将达到80.5亿元,而在海岸侵蚀造成的经济损失中,土地损失比人口迁移损失小两个数量级。在所有情景下,海岸侵蚀经济损失占当地GDP的份额约为1.12‰～4.76‰,这值得当地管理部门关注,并采取减缓海岸侵蚀的措施,尤其是加强对旅游沙滩的保护。建议采取最优的海岸防护方案,重点对价值较高的沙滩进行养护,在海岸侵蚀影响较小的区域可不采取养护措施。     

波浪动力因素变化对沙质岸滩演变的影响

通过波浪水槽实验,对海平面变化造成的波浪动力因素改变引起的沙质岸滩形态响应开展机理性研究。实验采用1∶10单一沙质斜坡概化岸滩,利用3种不同实验水深模拟海平面变化,考虑椭圆余弦波、非规则波、规则波和孤立波4种类型波浪作用。实验对波浪在斜坡上的传播变形、破碎、上爬和回落过程的波高及波浪作用后的岸滩地形进行了测量。实验结果表明,椭圆余弦波、规则波和非规则波作用下,平衡岸滩呈现出滩肩形态,孤立波作用下则呈沙坝形态。海平面上升造成波浪动力增强,沙质岸滩平衡剖面形状基本保持不变向岸平移,槽谷、滩肩、沙坝位置以及岸线蚀退距离,均呈现出良好规律性。     

砂质海岸岸滩侵蚀演变模式探讨——以山东南部海岸侵蚀岸段的岸滩演变为例

在分析山东南部海岸几十年来的地形观测资料的基础上，运用砂质海岸等深线变化预测理论，建立该区的岸滩侵蚀演变预测模型，研究了该区域岸滩演变规律。实测资料验证表明：预测结果合理，基本反映了本区岸滩演变的特征。     

南极冰退与深圳湾北岸海平面变化的地质记录

南极冰层的冰量为２４．５×１０６ｋｍ３，占地球总冰量的９０％以上，南极冰川进退控制着全球海平面变化和气候波动。酉部南极乔治王岛第四纪冰碛与湖积剖面记录了近１２０００ａ来南极曾于距今１１０００ａ，９０００ａ和６１００ａ出现过３次快速的冰消过程，近６０００ａ来是一小幅度冷暖交替的气候波动过程。深圳湾北岸潮间带堆积是在近６０００ａ以来发育的，堆积物的环境记录表明，海平面呈周期性升降变化，波动周期平均为６７０ａ，低海面时期发生于距今５５００—４９００ａ，３９００—３６００ａ，２４００—２２００ａ和１３００—１２００ａ。相邻低海面间则是海面上升时期，每一升降周期的海平面变化幅度为８０ｃｍ左右，近１００ａ的现代增温，海平面处于上升阶段，上升速率为２—３ｍｍ·ａ（－１）。     

海平面上升对海岸潮差响应的理论解析

应用海湾和半封闭矩形海域改进的Taylor问题的解研究海平面上升对M2分潮旋转潮波系统及沿岸潮差的变化.将南黄海概化为一等深矩形海域,初步研究在海平面上升3 m和5 m条件下该海域旋转潮波系统的演化趋势,继而分析沿岸潮差变化特征.初步分析研究表明:随着海平面上升,该海域M2分潮的无潮点有向东南方向偏移的趋势,受此影响,沿岸潮差呈现不同的变化特征,靠近无潮点的左侧及湾顶海岸变化明显,而远离无潮点的右侧及湾顶海岸则变化不大.     

杭州湾北岸临港新片区岸段潮滩沉积特征

近年来,海洋生态系统生态修复成效评估研究日益受到关注。本文梳理了国内外在红树林、珊瑚礁、海草床、盐沼湿地等四类典型海洋生态系统生态修复成效评估指标和评估方法方面的研究进展。结果表明,典型海洋生态系统在进行生态修复成效评估时,基于修复目标和修复方法,评估指标选取虽各有侧重,但主要包括生物和生境状况两个方面。多数生态修复项目的监测、评估都是在短期内进行的,缺乏长期、连续性监测,社会和经济相关指标的研究还相对较为缺乏。成效评估方法目前没有比较清晰、全面的分类。实际应用的评估方法较为单一,对海洋生态系统服务价值揭示不够全面。     

杭州湾淤泥质海岸岸线变化及其动态模拟

通过对杭州湾北岸南竹港-龙泉岸段实测岸滩断面资料的统计分析,进而对淤泥质海岸岸线变化、影响因素及其动态模拟预报进行探讨。结果表明:因长江来沙减少以及侵蚀/淤积波自东向西移动,导致近10a来该岸段岸滩处于侵蚀状态,其中岸线整体后退;因季节性的波侯作用,岸滩具有冬淤夏冲的特征,岸线则表现为冬涨夏退,因局部工程作用影响的岸线则具有冬退夏涨的特征。此外,基于-3m和-8m等深线构建的径向基函数神经网络模型预报岸线的变化是可行的。     

海岸带土地发展潜力评价——以杭州湾南岸为例

土地潜力评价是编制土地利用规划的前提,把握土地的潜在经济效能是城镇化、工业化快速推进背景下土地资源合理配置的重要命题。本文甄选自然条件、生态敏感性、经济发展和空间结构指标建立了土地发展潜力评价体系,分别采用模糊综合评价法与网络层次分析法赋权指标体系与计算权重,测度发展潜力值并划分了杭州湾南岸余姚、慈溪和镇海的海岸带土地发展潜力区。结果显示:(1)低发展潜力区面积为237.14 km²,占比为17.73%;中发展潜力区面积为323.08 km²,占比为24.15%;高发展潜力区面积为473.34 km²,占比为35.38%;极高发展潜力区面积为304.27 km²,比例为22.74%。(2)按照地类的级别面积分析,交通运输用地和自然保留地面积在极高潜力区中达到峰值,呈由高向低等级面积递减态势;耕地、其他农用地、城乡建设用地和其他建设用地在高潜力区中占比最大,且基本布局于极高、高潜力区;园地、河流水面、水利建设用地集中于中潜力区,而沿海滩涂与林地基本分布于低、中潜力区。(3)余姚、慈溪和镇海海岸带土地发展潜力分区呈现不同特点,余姚属于待提升型,慈溪为均衡发展型,镇海是高质发展潜力型。     

杭州湾北岸岸滩冲淤分析

杭州湾北岸经历了先侵蚀后淤涨的历史过程。近年来由于南汇边滩大规模促淤圈围工程及长江来沙量减少,造成冲刷带由东向西移动。经分析东部南汇段2003年以来处于冲淤平衡阶段,奉贤段总体上处于冲刷状态,顶冲点移至三团港附近,金山段处于相对稳定状态。     

Vulnerability assessment of the impact of sea-level rise and flooding on the Moroccan coast: The case of the Mediterranean eastern zone

The eastern part of the Mediterranean coast of Morocco is physically and socio-economically vulnerable to accelerated sea-level rise, due to its low topography and its high ecological and touristic value. Assessment of the potential land loss by inundation has been based on empirical approaches using a minimum inundation level of 2 m and a maximum inundation level of 7 m, where scenarios for future sea-level rise range from 200 to 860 mm, with a ‘best estimate’ of 490 mm. The socio-economic impacts have been based on two possible alternative futures: (1) a ‘worst-case’ scenario, obtained by combining the ‘economic development first’ scenario with the maximum inundation level; and (2) a ‘best-case’ scenario, by combining the ‘sustainability first’ scenario with the minimum inundation level. Inundation analysis, based on Geographical Information Systems and a modelling approach to erosion, has identified both locations and the socioeconomic sectors that are most at risk to accelerated sea-level rise.     

海滩岩在南海北部中晚全新世海平面重建中的应用和不确定性分析

过去海平面变化特征对认识现代海平面变化过程和预估未来情景具有重要科学和现实意义。海滩岩作为热带和亚热带地区海岸潮间带特有的沉积岩,是海岸变迁和古海平面高程的重要标志物。然而,由于存在海滩岩形成后动力条件发生变化、采用的测年方法不同以及海平面高程估算和分析误差等问题,基于海滩岩的过去海平面重建结果依然存在较大争议和不确定性。我们分析和总结了南海北部中晚全新世海滩岩重建海平面的进展,以及在海平面研究中存在的问题和潜在机遇,从海滩岩的形成年代与海滩岩形成后高程产生变化等方面进一步量化研究海滩岩重建海平面变化的不确定性。同时,通过对南海北部海南岛东部沿岸的3块原生珊瑚礁（1块大型块状滨珊瑚和2块滨珊瑚微环礁）进行高精度高程测量和铀系测年,共获得6个海平面数据,结合冰川均衡调整模型（Glacial Isostatic Adjustment,GIA）和ICE-5G模型结果,对基于海滩岩重建的南海北部中晚全新世海平面的可靠性进行比较和评估。以上不确定性分析和研究结果表明,通过年代与高程校正后,海平面重建结果准确性进一步提高。研究结果可为以其他海平面标志物重建的过去海平面的不确定性分析和可靠性分析提供参考和借鉴。     

1972—2013年杭州湾北岸金山深槽演变特征与稳定性分析

运用GIS技术对1972-2013年金山深槽的冲淤特征、演变机制及稳定性进行分析,结果表明:(1)长期来看,15m深槽区以冲刷为主,冲刷区占总面积的88.05%,冲刷量(120.35×106 m3)远大于淤积量(3.76×106 m3),年均净冲刷速率为7.46cm/a;深槽整体向纵深发展,纵长增加了7.34km,展宽增加近1km,且有明显向南展宽趋势;抗冲刷沉积层使得深槽在强潮冲刷下具有一定的稳定性,平均和最大深度波动幅度较小,平均深度维持在21.01~23.59m,最大深度在46.90~51.00m间且分布集中。(2)短期来看,特定地形条件下的冲淤变化明显受人类活动所致水沙变化的影响。2002-2012年,年均净冲刷速率高达22.14cm/a,2012-2013年,冲淤基本平衡。(3)基于15m、20m、25m深槽区中轴线摆动幅度的稳定分析可知,深槽大部分区域处于稳定状态,稳定区范围均占65%以上,但在第6次围堤西侧和城市沙滩前处于不稳定状态,摆动幅度较大,建议加强附近水文监测以及海堤安全评估。     

基于GIS-Logistic耦合模型的杭州湾南岸景观演变驱动力分析

海岸带地区景观演变的驱动力研究是区域内在演化规律研究的重要组成部分,对于指导合理利用景观,控制人工景观规模,保护生态环境等都有着不可替代的作用.本文以杭州湾南岸的沿海乡镇区域为研究对象,在利用GIS及相关的数理统计软件分析杭州湾滨海平原区2000~2010年来景观演化时空变化特征的基础上,运用GIS-Logistic的耦合模型从空间角度深入分析了杭州湾沿海乡镇重要景观演化的驱动力.研究结果表明:近10 a来,耕地、海域等自然景观类型呈现出不断减少的趋势,建设用地、养殖用地等景观类型保持持续增长的态势;在以乡镇为单位的中小尺度研究中,纯自然驱动因素(如气候、降水等)较人文驱动因素的影响相对较弱,而县道等区位因素对于景观类型演变的影响相对较为明显,表征经济发展的人口、工业水平、工业产值等对于杭州湾南岸岸段各景观类型的演化具有较强的驱动作用.