近十年我國(guó)海平面變化研究進(jìn)展

左軍成左常圣李 娟陳美香

（1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇南京 210098；2.國(guó)家海洋局南海預(yù)報(bào)中心，廣東廣州 510310）

近十年我國(guó)海平面變化研究進(jìn)展

左軍成1，左常圣1，李 娟2，陳美香1

（1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇南京 210098；2.國(guó)家海洋局南海預(yù)報(bào)中心，廣東廣州 510310）

系統(tǒng)地回顧了2006—2015年我國(guó)在海平面變化規(guī)律、機(jī)制及影響領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。分析了全球及區(qū)域海平面以及比容海平面在不同時(shí)間尺度上的變化規(guī)律；探討了海平面的變化機(jī)制，海表熱通量、淡水通量、環(huán)流、風(fēng)應(yīng)力以及Rossby波對(duì)不同區(qū)域海平面變化的動(dòng)力及熱力影響；采用統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)值模擬等手段，對(duì)21世紀(jì)海平面變化進(jìn)行了預(yù)測(cè)；同時(shí)海平面變化會(huì)影響海洋的動(dòng)力過(guò)程（如潮波系統(tǒng)的變化），并進(jìn)而對(duì)近海和海岸帶環(huán)境產(chǎn)生重要影響（如海岸侵蝕、海水入侵和土地鹽漬化、河口咸潮入侵、近岸低地淹沒(méi)、紅樹(shù)林衰退等）。

海平面變化；比容海平面；海平面變化機(jī)制；海平面變化預(yù)測(cè)；海平面變化影響；綜述

由于人類活動(dòng)排放CO2的持續(xù)增加，全球變暖、海平面上升成為一系列全球性重大環(huán)境問(wèn)題，沿海國(guó)家，尤其是島國(guó)將面臨海平面上升的巨大威脅。我國(guó)沿海地區(qū)集中了全國(guó)約70%以上的大中城市和50%的人口，創(chuàng)造了全國(guó)60%以上的GDP。伴隨著海岸帶人口的快速增長(zhǎng)，各級(jí)政府面臨著如何科學(xué)管理海岸的問(wèn)題。地勢(shì)較低的沙質(zhì)或泥質(zhì)沉積型海岸受到海面上升侵蝕的威脅最為顯著，中國(guó)沿岸受海平面上升影響的3個(gè)典型脆弱區(qū)分別是渤海灣黃河三角洲和萊州灣沿岸、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)以及珠江三角洲地區(qū)等［1］。

海平面變化受全球氣候系統(tǒng)以及區(qū)域大氣和海洋的共同影響。全球平均意義下的海平面變化主要受世界大洋海水的熱膨脹、陸地高原冰川、冰蓋融化以及格陵蘭和南極陸地儲(chǔ)冰變化的影響。由抽取地下水等人為活動(dòng)因素引起的地表垂直運(yùn)動(dòng)對(duì)相對(duì)海平面變化具有顯著影響，某些沿海地區(qū)會(huì)比海平面絕對(duì)變化速率高1～2個(gè)量級(jí)。

2006—2015年，國(guó)內(nèi)在氣候變化、海平面上升及影響與適應(yīng)領(lǐng)域開(kāi)展了一系列科學(xué)研究，并取得了一系列創(chuàng)新性研究成果［1］。

1 海平面變化規(guī)律

海平面存在日變化、季節(jié)變化、年際變化、年代際變化和長(zhǎng)期趨勢(shì)等各種時(shí)間尺度的變化。隨著海洋水文、氣象觀測(cè)資料的不斷豐富和學(xué)術(shù)界對(duì)海平面低頻變化研究的重視，最近幾年海平面變化規(guī)律研究取得了豐碩成果，發(fā)現(xiàn)了許多新現(xiàn)象和新規(guī)律［1］。

1.1 海平面季節(jié)變化

全球海平面變化具有顯著的季節(jié)變化特征。根據(jù)1993—2008年期間Topex高度計(jì)資料分析，北半球15°N～64°N緯帶內(nèi)海平面季節(jié)振蕩振幅達(dá)到5～6cm，南半球相同緯帶內(nèi)的振蕩振幅稍小，約為2～3 cm；北半球海平面的最高值和最低值分別出現(xiàn)在9月和3月，南半球位相剛好相反［2］。

北太平洋海平面的季節(jié)變化占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，1993—2006年Topex高度計(jì)資料分析得到最顯著周期為1 a和0.5a［3］，這其中季節(jié)變化的振幅最大，年最高值出現(xiàn)在9月，最低值出現(xiàn)在3月［4］，南半球的位相與北半球相反［5］。

最近十幾年的 Topex高度計(jì)資料得到中國(guó)海不同區(qū)域的上升趨勢(shì)分別為：渤海3.5 mm／a、黃海2.9mm／a、東海2.4mm／a、南海10.0mm／a。渤海、黃海和東海海平面的年最大值約發(fā)生在8—9月，而南海則出現(xiàn)在10月，位相逐漸滯后。各個(gè)海域的年周期振幅渤海最大，黃海次之，東海最小，東海30°N以南的海域振幅又小于長(zhǎng)江口海域［6］。東中國(guó)海的海平面存在顯著的季節(jié)變化，3月最低，9月最高，年振幅達(dá)7.8cm［7］。南海海平面季節(jié)變化占主導(dǎo)，汕尾沿岸海平面季節(jié)變化特征明顯，每年3—8月為低海平面，9—11月為高海平面［8］。從整體上看，海平面變化的年振幅從北至南逐漸變小，而年最高海平面的位相由8月逐漸推移到11月左右［9］。

1.2 海平面年際、年代際變化和長(zhǎng)期趨勢(shì)變化

北太平洋海平面具有顯著年際變化特征，具有28個(gè)月的準(zhǔn)周期。經(jīng)驗(yàn)正交分解得到海平面距平的第二和第四模態(tài)均為年際變化，其中第二模態(tài)為ENSO模態(tài)，而第四模態(tài)則受ENSO和PDO的共同作用［10］。1958—2008年，南海平均海平面變化具有明顯的29 a波動(dòng)周期［11］。

1993—2008年間Topex高度計(jì)資料分析指出北太平洋海平面主要呈上升趨勢(shì)，核心區(qū)主要位于洋盆西側(cè)的中低緯海域，下降區(qū)域主要集中在高緯海域及洋盆東側(cè)的中低緯海域［2］。而1993—2005年期間，印太暖池附近海域是太平洋海平面上升速率最高的區(qū)域，西太暖池附近海域上升率達(dá)到6.0mm／a［12］。

1993—2006年間Topex資料分析得到全球平均海平面上升速率為2.9 mm／a，其中南（15°S～64°S）、北（15°N～64°N）半球和低緯海區(qū)（15°S～15°N）3個(gè)緯帶內(nèi)的平均海平面上升速率分別為3.8 mm／a、2.2 mm／a和2.1 mm／a［13］。1993—2013年間的 AVISO高度計(jì)數(shù)據(jù)分析表明，中國(guó)海平均海平面的上升速率為4.7mm／a，高于全球平均水平，渤海、黃海、東海和南海的上升速率依次為3.8 mm／a、3.3 mm／a、3.4 mm／a和5.0mm／a，渤海、黃海、東海平均為3.4 mm／a［14］?；洊|沿海海平面自1970年以來(lái)持續(xù)上升，1987年以后加速上升，且海平面年際變化受厄爾尼諾事件影響顯著［15］。近53年來(lái)（1959—2011年）珠江三角洲區(qū)域海平面平均變化速率為4.08mm／a，且存在近期加速上升的趨勢(shì)［16］。近40年來(lái)福建沿海海平面呈上升趨勢(shì)，平均上升速率為1.7mm／a，且海平面高低受厄爾尼諾事件影響明顯［17］。

2 海平面變化機(jī)制

海平面變化受海表熱通量、淡水通量、環(huán)流、風(fēng)應(yīng)力的共同影響，洋盆尺度的海平面以Rossby波的形態(tài)傳播［1］。

2.1 比容海平面變化的影響

海平面變化受比容海平面變化影響顯著，南海海平面變化受上層熱比容海平面變化顯著影響，熱通量通過(guò)比容變化影響海平面變化［18］。1993—2003年間的Topex資料分析表明，東中國(guó)海平均海平面和比容海平面平均值的增長(zhǎng)速率分別為4.9 mm／a和3.2 mm／a，比容海平面變化主導(dǎo)著海平面上升趨勢(shì)變化，可達(dá)64.5%［7］。1993—2011年間東中國(guó)海海平面的分析結(jié)果與1993—2003年間類似，數(shù)值偏小，總海平面和比容海平面上升速率分別為3.3mm／a和1.8mm／a，比容海平面的貢獻(xiàn)達(dá)到55%［19］。北太平洋1993—2006年比容海平面的線性上升速率為1.4mm／a，比容變化對(duì)海平面上升速率的貢獻(xiàn)約為47.5%［3］。

1955—2003年全球平均比容海平面具有顯著上升趨勢(shì)，太平洋和印度洋比容海平面也存在較強(qiáng)的上升趨勢(shì)［20］。比容變化在熱帶東太平洋海平面年際變化中只是一小部分原因，動(dòng)力因素對(duì)年際變化影響較大［7］。海表熱通量的季節(jié)變化決定著海平面的季節(jié)變化特征，海表淡水通量也有一定貢獻(xiàn)，在黑潮、灣流以及東印度洋的20°S附近海域，Topex／Poseidon高度計(jì)資料分析的海平面年振幅主要由比容變化決定。

南海比容海平面上升速率為4.2mm／a，比容海平面的位相比由Topex／Poseidon資料的海平面位相大約提前2個(gè)月［21］?？偙热莺Ｆ矫娴淖兓饕獊?lái)自熱比容，鹽比容貢獻(xiàn)比較小。南海南部和西部比容海平面上升速率較低，如海南島西側(cè)有下降趨勢(shì)［8］。南海1993—2004年間的衛(wèi)星高度計(jì)得到的海平面、1945—2004年的比容海平面以及由驗(yàn)潮資料得到的海平面的年際變化與ENSO事件高度相關(guān)，海平面的平均上升速率約為4.8 mm／a［22］。熱比容對(duì)西太暖池海平面的長(zhǎng)期上升貢獻(xiàn)很大，而對(duì)印度洋暖池的上升貢獻(xiàn)較?。?2］。

1993—2012年全球平均比容海平面具有顯著上升趨勢(shì)，太平洋和印度洋比容海平面也存在較強(qiáng)的上升趨勢(shì)［23］。季節(jié)變化尺度上，特別是在北半球中緯度海區(qū)，熱膨脹引起的比容海平面變化占海平面變化的86%。1993—2006年變暖造成同期熱比容海平面上升了1.6mm／a［24］，通過(guò)對(duì)2005—2009年的Argo浮標(biāo)溫度、鹽度數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，65°S～65°N比容海平面的振幅為4.2mm，長(zhǎng)期趨勢(shì)項(xiàng)為0.36mm／a，對(duì)海平面影響較大［25］。在中國(guó)近岸的淺水海域局部海平面上升則與比容變化的相關(guān)性不大，而與近岸海域動(dòng)力過(guò)程和使用情況有關(guān)，尤其是在渤海海域［26］。

2.2 風(fēng)場(chǎng)對(duì)海平面變化的影響

黑潮延伸體南側(cè)附近海域，風(fēng)主導(dǎo)著海平面的年際變化和長(zhǎng)期趨勢(shì)變化，在黑潮延伸體北側(cè)，海平面年際變化中風(fēng)的作用也較顯著；風(fēng)的作用可以很好地解釋赤道海區(qū)的海平面變化過(guò)程，Sverdrup輸運(yùn)引起的海平面變化主要在季節(jié)尺度上影響海平面變化，在高緯海區(qū)影響較大；海平面的年際及趨勢(shì)變化主要由斜壓Rossby波的傳播對(duì)其產(chǎn)生影響，在低緯度海區(qū)較重要［11］。ENSO通過(guò)大氣環(huán)流過(guò)程對(duì)渤海、黃海海域的風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)生影響，局地風(fēng)場(chǎng)通過(guò)風(fēng)應(yīng)力對(duì)渤海、黃海的海平面變化產(chǎn)生影響［27］。風(fēng)場(chǎng)對(duì)沿岸海域的海平面變化也具有一定的影響，汕尾沿岸季風(fēng)導(dǎo)致的海面增水或減水對(duì)沿岸海平面的變化存在一定作用［15］。珠江三角洲地區(qū)沿岸季風(fēng)導(dǎo)致的海面增水或減水對(duì)沿岸海平面的變化存在一定作用［16］。

2.3 海平面變化與環(huán)流的關(guān)系

2.4 蒸發(fā)、降水和徑流對(duì)海平面變化的影響

1993—2006年期間，北太平洋西部的降水量線性增加，對(duì)海平面變化的貢獻(xiàn)增加；大洋中部中緯海域和大洋東部低緯海域降水明顯減少，對(duì)所在海域海平面下降均有一定貢獻(xiàn)。1993—2008年期間，北太平洋海域降水季節(jié)變化影響海平面季節(jié)變化，海表淡水通量變化對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)約為4.2%［2］。東海長(zhǎng)江淡水注入和降水也是影響中國(guó)東海和黃海海平面變化的重要原因［30］。太陽(yáng)輻射、降雨、入海徑流及風(fēng)應(yīng)力等對(duì)渤黃海海平面的季節(jié)變化有一定影響［27］。珠江口的徑流量和EI Ni?o都會(huì)影響珠江的河口區(qū)域和近岸海域的海平面變化在空間上的差異［31］。

3 海平面長(zhǎng)期變化的預(yù)測(cè)

目前，海平面變化的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)主要有2種方法，一種是對(duì)歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到過(guò)去海平面變化的主要周期和速率，通過(guò)簡(jiǎn)單外推對(duì)未來(lái)海平面變化進(jìn)行預(yù)測(cè)；另一種是基于全球CO2排放情景的假設(shè)，采用全球海、氣、陸及海冰的耦合模式對(duì)未來(lái)海平面變化進(jìn)行預(yù)測(cè)［1］。

利用隨機(jī)動(dòng)態(tài)分析預(yù)測(cè)方法分析2003—2010年間的衛(wèi)星高度計(jì)資料，得到全球海平面平均上升速率為3.1mm／a，該值幾乎是20世紀(jì)上升速率的2倍［13］。使用1992—2009年海平面衛(wèi)星測(cè)高儀數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用小波變換方法對(duì)中國(guó)東海海平面變化的周平均數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行多尺度周期分析，并通過(guò)Winters指數(shù)平滑法對(duì)未來(lái)海平面變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示：預(yù)計(jì)到2015年，海平面將比2006年上升4～5cm；到2030年，海平面將比2006年上升14～15cm［32］。采用奇異譜分析（SSA）與均值生成函數(shù)（MGF）模型相結(jié)合的方法，分析預(yù)測(cè)中國(guó)沿海6個(gè)驗(yàn)潮站自20世紀(jì)50年代以來(lái)的海平面，得出至2050年海平面上升最大值不超過(guò)16cm，平均值為9cm，其中煙臺(tái)和秦皇島站則為下降，這主要是由于陸面上升導(dǎo)致的［33］。利用CCSM在RCP4.5情景下，用POP模式模擬預(yù)測(cè)，得出南海海域在21世紀(jì)末10a平均海平面相對(duì)于20世紀(jì)末10a上升了15～39cm，明顯上升海域位于中南半島東部的南海中部、南部海域和呂宋海峽東西兩側(cè)海域，上升值最大可達(dá)39cm［8］。利用海-氣耦合模式CCSM3在IPCC A2情景下數(shù)值模擬的全球海平面在東中國(guó)海開(kāi)邊界上的結(jié)果作為強(qiáng)迫場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)中國(guó)海區(qū)域海洋模式POP，預(yù)測(cè)得到21世紀(jì)末東中國(guó)海海平面將上升12～20 cm；渤海海平面上升最快，達(dá)17cm；黃東海東部比西部海域上升快，朝鮮半島沿岸上升16 cm以上，南黃海和東海的西部中國(guó)沿海上升約13cm，琉球群島及附近海域上升可達(dá)20cm［34］。利用多元線性回歸方法從衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)提取出由太平洋年際振蕩引起的海表面高度變化，從而計(jì)算海平面上升，在1993—2012年的20a間，太平洋年際振蕩引起的海表面高度變化在8°N～15°N、130°E～160°E和30°N～40°N、170°E～220°E的海平面上升的貢獻(xiàn)率為30%～40%［35］。

利用統(tǒng)計(jì)模型的外推來(lái)預(yù)測(cè)海平面未來(lái)變化，多受制于數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度、質(zhì)量、處理方法等因素的共同影響，且因其是基于未來(lái)影響海平面變化的因素值保持過(guò)去同樣變化規(guī)律的假設(shè)下外推的，在一定程度上不能很好地反應(yīng)氣候系統(tǒng)變化的實(shí)際情況。數(shù)值模擬能較好地考慮未來(lái)氣候系統(tǒng)的變化，是當(dāng)前氣候變化預(yù)測(cè)的主流方法，也是未來(lái)海平面預(yù)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。但是，由于目前耦合數(shù)值模型中對(duì)氣候變化過(guò)程理論認(rèn)識(shí)水平的限制，大部分模式對(duì)云、海洋、極地冰蓋以及大氣中CO2濃度等物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程的耦合作用的刻畫還很不完善，以及人類行為導(dǎo)致的CO2排放過(guò)程的不確定性使得對(duì)未來(lái)氣候變化的預(yù)測(cè)包含很多不確定性。因此加強(qiáng)氣候系統(tǒng)耦合過(guò)程的認(rèn)識(shí)，提高模式精度是海平面變化研究的主要方法；另外在氣候變化的背景下，大洋環(huán)流和陸架海環(huán)流也會(huì)發(fā)生較大的變化，與之相應(yīng)的海平面變化也將受到很大影響［7］。

4 海平面變化對(duì)近海和海岸帶的影響

4.1 海平面變化對(duì)潮波的影響

臨床上對(duì)于具有一定臨床指征的產(chǎn)婦采取剖宮產(chǎn)術(shù)進(jìn)行分娩，可以有效地降低患者的分娩疼痛，有效地解決分娩困難等情況，而子宮瘢痕是臨床上剖宮產(chǎn)手術(shù)的常見(jiàn)情況，常見(jiàn)的臨床癥狀為子宮破裂、前置胎盤以及產(chǎn)后出血等，出現(xiàn)了子宮瘢痕的產(chǎn)婦再次妊娠需要對(duì)分娩方式進(jìn)行合理選擇，如果分娩方式選擇不科學(xué)不合理，則產(chǎn)婦分娩后會(huì)出現(xiàn)很多并發(fā)癥，嚴(yán)重威脅母嬰健康[1]。本文研究與分析剖宮產(chǎn)術(shù)后瘢痕子宮再次妊娠分娩方式，現(xiàn)報(bào)告如下。

海平面上升水深變大，入射潮波和反射潮波的傳播都會(huì)加快，底摩擦發(fā)生相應(yīng)變化，這將導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)潮波的主要特征（即無(wú)潮點(diǎn)、同潮時(shí)線及等振幅線）都發(fā)生變化。海平面上升后，渤海、黃海、東海同一個(gè)潮波系統(tǒng)的同位相線相對(duì)原先的同位相線將沿逆時(shí)針?lè)较虬l(fā)生偏轉(zhuǎn)；無(wú)潮點(diǎn)相對(duì)于原先的無(wú)潮點(diǎn)發(fā)生偏移；振幅也將發(fā)生變化，兩者的差值空間上存在一定的分布模式。海平面上升3m和5m后，南黃海各分潮的無(wú)潮點(diǎn)向東南方向分別偏移約14km和25km，同潮時(shí)線和等振幅線均發(fā)生較明顯的改變，同潮時(shí)線沿逆時(shí)針?lè)较虺霈F(xiàn)一定的偏轉(zhuǎn)；該海域沿岸潮差呈現(xiàn)不同的變化特征，無(wú)潮點(diǎn)附近的沿岸海域（左側(cè)及灣頂）變化明顯，而遠(yuǎn)離無(wú)潮點(diǎn)的沿岸海域（右側(cè)及灣頂）則變化較?。?6］。

平均高潮位的變化趨勢(shì)與潮差變化一致；潮差增大的區(qū)域，高潮位增大幅度超過(guò)海平面上升的幅度。海平面上升1m后，青島和連云港的天文最高潮位增高可達(dá)10～16cm，海圖基準(zhǔn)面降低可達(dá)10～12 cm［37］。海平面上升引起的高潮位異常變化，增加了沿海地區(qū)風(fēng)暴潮和其他動(dòng)力災(zāi)害的強(qiáng)度［38］。數(shù)值模擬試驗(yàn)表明，在長(zhǎng)江徑流枯季時(shí)，如果海平面上升大于0.18 m，會(huì)使得漲潮和落潮的流速減小，影響區(qū)域隨著海平面上升的幅度而增加［39］。

4.2 海平面變化對(duì)河口水位的影響

珠江三角洲河口區(qū)海平面上升對(duì)水位的影響非常復(fù)雜，燈籠山站年均水位與海平面的相關(guān)系數(shù)為0.529，顯著性概率水平為0.01，表現(xiàn)高度相關(guān)，海平面上升對(duì)年平均水位的貢獻(xiàn)率為20.1%［40］。

4.3 海平面變化對(duì)河口咸潮入侵的影響

海平面上升使枯季河口區(qū)咸潮上溯的影響范圍和強(qiáng)度增加。珠江三角洲地區(qū)，咸潮的界線每上移1km，則受咸潮上溯影響的人口就會(huì)增加20萬(wàn)人左右，影響非常顯著。在上游來(lái)水頻率和強(qiáng)度一定的前提下，隨著海平面的上升，珠江口咸潮界線向上游方向移動(dòng)明顯。珠江口在97%的上游來(lái)水條件下，海平面升高10cm、30cm和60cm分別會(huì)使橫門水道250mg／L等鹽度線上移1.1km、2.0km和3.1km；在50%上游來(lái)水條件下，海平面升高10 cm、30 cm和60 cm分別會(huì)使橫門水道250 mg／L等鹽度線上移0.7 km、0.8 km和1.7km［40］。

4.4 海平面變化對(duì)沿岸低地的影響

海平面上升，一方面直接淹沒(méi)沿海低地使岸線后退，另一方面造成海洋動(dòng)力過(guò)程加強(qiáng)，使原有的沉積-侵蝕平衡打破，造成海岸蝕退或加速海岸蝕退。海平面上升對(duì)長(zhǎng)江三角洲沿岸地區(qū)影響顯著，岸線淤進(jìn)速率減緩甚至發(fā)生海岸蝕退，在南匯東岸，近400a的平均淤漲速率為20m／a，海平面上升速率為1.0 cm／a時(shí)，將導(dǎo)致岸線后退速率為4.5～16.0m／a，從而使岸線實(shí)際增長(zhǎng)速率減至4.0～15.5 m／a［41］。如果同時(shí)考慮海平面上升、陸地沉降、風(fēng)暴潮的共同影響，則上海地區(qū)近岸濕地及其生態(tài)系統(tǒng)受到的影響顯著，海平面上升、泥沙沉降減少、陸地下沉等共同作用會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)江口崇明東灘自然保護(hù)區(qū)的近岸濕地、生物棲息地減小乃至消失［42-43］。當(dāng)廣東沿岸海域海平面上升速率為2.0～2.5 mm／a時(shí)，后江灣和水東灣的岸線后退速率分別為0.19～0.24m／a和0.11～0.15m／a。海平面微小幅度的上升就可造成海岸帶低地平原大面積被淹沒(méi)，如果以百年計(jì)，后江灣岸線將后退約19～24m，水東灣岸線將后退約12～15 m［44］。海南龍王灣在1981—1996年的海平面上升速率為9.4mm／a，香港附近海域在1991—2001年期間的海平面上升速率為13.7 mm／a，岸線蝕退都很顯著［45］。

海平面上升及近岸區(qū)的淹沒(méi)使得中國(guó)近岸區(qū)域成為脆弱區(qū)，中國(guó)近岸大約有18000km的岸線，有3%處于非常脆弱區(qū)，29%是高脆弱區(qū)，58%是中等脆弱區(qū)，10%是低脆弱區(qū)［46］。利用CCSM耦合模式在IPCC SRES A2情景假設(shè)下，以2000年為基年預(yù)測(cè)未來(lái)海平面變化［34］，當(dāng)出現(xiàn)百年一遇極端水位時(shí)，2080年整個(gè)中國(guó)沿岸的可能淹沒(méi)面積為104.9437×103km2，海河三角洲及渤海灣和萊州灣地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲及江蘇沿岸和浙北沿岸地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)三大主要脆弱區(qū)的可能淹沒(méi)面積分別為5.1755×103km2、67.802×103km2和17.209×103km2［13］。

4.5 海平面變化對(duì)紅樹(shù)林海岸的影響

在全球變化的各種效應(yīng)中，海平面上升是對(duì)紅樹(shù)林的最大威脅之一［47］。海平面上升對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的影響不只是向陸遷移這么簡(jiǎn)單。當(dāng)紅樹(shù)林生長(zhǎng)海域潮灘的沉積速率大于或等于海平面上升速率時(shí)，紅樹(shù)林生長(zhǎng)帶將基本保持穩(wěn)定甚至向外海推進(jìn)；當(dāng)海平面上升速率大于潮灘的淤長(zhǎng)速率時(shí)，紅樹(shù)林可能受到侵害而向陸遷移，但如果岸邊有障礙物，如基巖海岸或海堤時(shí)，則紅樹(shù)林的生態(tài)帶轉(zhuǎn)移受阻，導(dǎo)致紅樹(shù)林濕地資源衰退或喪失［48］。與王國(guó)棟預(yù)計(jì)的海平面上升速率相比［32］，我國(guó)大部分紅樹(shù)林生長(zhǎng)區(qū)域的潮灘淤積速率大于或等于2030年前的海平面上升速率，紅樹(shù)林面積能基本上保持穩(wěn)定；在2030年后海平面上升速率進(jìn)一步加大的前提下，我國(guó)部分紅樹(shù)林潮灘的淤積速率將小于海平面上升速率，從而對(duì)我國(guó)紅樹(shù)林面積造成顯著影響，尤其在泥沙來(lái)源少、紅樹(shù)林潮灘淤積速率較低的沿岸區(qū)域［48］。

5 結(jié) 論

海平面變化既是全球變化的重要組成部分，又是全球海洋環(huán)流演變的重要組成部分。海平面變化受海表熱通量、淡水通量、環(huán)流、風(fēng)應(yīng)力以及Rossby波的共同影響。關(guān)于海平面的長(zhǎng)期預(yù)估，有統(tǒng)計(jì)方法和氣候耦合數(shù)值模擬2種手段，耦合模式的預(yù)測(cè)表明，21世紀(jì)中國(guó)海海平面上升速率要高于全球平均水平。海平面變化會(huì)影響陸架海動(dòng)力過(guò)程，尤其是潮波的傳播。海平面上升會(huì)引起近海和海岸帶的一系列環(huán)境生態(tài)變化，如近岸低地淹沒(méi)，海岸侵蝕、海水入侵和土地鹽漬化加劇，紅樹(shù)林生態(tài)衰退等。

海平面上升及其影響和適應(yīng)是氣候變化領(lǐng)域的核心研究?jī)?nèi)容，我國(guó)在海平面變化機(jī)制和氣候預(yù)估方面的研究積累較多，而在海平面上升的影響、適應(yīng)技術(shù)和決策等相關(guān)領(lǐng)域的研究較薄弱，對(duì)海岸帶經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境生態(tài)的影響評(píng)估研究比較零散且缺乏深入系統(tǒng)的研究，缺乏針對(duì)性的應(yīng)對(duì)海平面上升的適應(yīng)技術(shù)和應(yīng)對(duì)決策政策研究；在海平面上升對(duì)近海環(huán)境的影響研究領(lǐng)域，僅有對(duì)紅樹(shù)林的影響研究，對(duì)海洋動(dòng)力過(guò)程、紅樹(shù)林和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的影響研究基本是空白。這都是我國(guó)在海平面變化研究領(lǐng)域亟需開(kāi)展的工作。

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Advances in research on sea level variations in China from 2006 to 2015

ZUO Juncheng1，ZUO Changsheng1，LI Juan2，CHEN Meixiang1
（1.College of Harbour，Coastal and Offshore Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China；2.South China Sea Forecast Center，State Oceanic Administration，Guangzhou 510310，China）

Recent progresses in research on the regularity and mechanism of sea level variations and their impacts on the offshore and coastal environment in China from 2006 to 2015 are reviewed systematically.The regularities of global and regional sea level variations and steric sea level variations on different time scales were studied，and the mechanisms of sea level variations are discussed，including the dynamic and thermodynamic effects on sea level variations in different seas due to the sea surface heat flux，freshwater flux，circulation，wind stress，and Rossby waves.The sea level variations over the 21st century were also modeled using statistical methods and numerical simulation methods.It is concluded that sea level variations have influenced ocean dynamic processes such as tidal wave changes，and further influenced the offshore and coastal environment through coastal erosion，seawater intrusion，soil salinization，estuarine saltwater intrusion，submergence of coastal lowlands，and decline of mangroves.

sea level variation；steric sea level；mechanism of sea level variation；sea level variation prediction；influence of sea level variation；review

P714

A

1000-1980（2015）05-0442-08

10.3876／j.issn.1000-1980.2015.05.008

20150720

國(guó)家自然科學(xué)基金（41276018）；全球變化與海洋相互作用專項(xiàng)（GASI03010109）

左軍成（1965—），男，山東日照人，教授，博士，主要從事氣候與海平面變化方面的研究。E-mail：zuo＠ouc.edu.cn