地理术语 海平面( 四 )


地理术语 海平面

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变动研究研究方法和存在问题短期的海平面变动主要通过验潮站的直接水位测量和大地水準重複测量以及历史资料整理得出 。长期的海平面变动主要通过保留的沉积层和地貌特徵确定古海岸线位置和海平面高度,并使用同位素分析方法测定其年代 。常选择稳定地区(如地盾)或大洋岛作为研究海平面变动的场所 。目前只能定量计算15000年以来的海平面变动幅度 。人们对海平面变动及其历史的认识还很不完善 。由于海平面变动因素複杂,调查测量技术上又存在许多问题,例如软体动物遗骸在沉积后发生搬移、碳的放射性污染、泥炭堆积深度估计误差等,都影响定量精度 。大陆边缘没有绝对稳定的地区,确定海平面变动幅度须排除局部构造运动的影响,但目前还无可靠的方法把它区分开来 。因而对于最后一次冰期海平面下降的深度认识很不一致 。目前海平面变动研究,一方面从测年技术上提高精度,另一方面加强全球性对比研究海平面上升冰川融化海洋球场摩根.德波尔站在海边九洞高尔夫球场上挥动着球桿 。这个球场是他亲手修建的,他还清楚地记得,50年前自己全家搬迁到这里时,这片球场的位置还沉在海面之下,但不久以后陆地就从水中升起,10年前他在此修建了球场 。是什幺原因让这片土地在40年内就隆起到了海平面之上呢? 答案不是板块运动,而是全球变暖!德波尔的土地属于美国阿拉斯加州的朱诺地区,那里的陆地上矗立着巨大的冰川 。近些年来,由于全球变暖的影响,许多冰川融化了,被冰川死死压在下面的陆地由于压力减轻,开始了缓慢而连续的上升过程 。这就好比一个人从沙发上站起来后,沙发被身体压陷的部分会逐渐恢复原状 。冰川融水流入大海越多,陆地受到的压力反而越少,上升的速度就越快 。在朱诺地区附近,一年的时间,冰雪融化使大多数冰川的界线向陆地内部后退了10米或者更长的距离 。与之对应,科学家测量后发现,这里的陆地在200年内至少已经上升了3米多,如果全球变暖继续加剧,到2100年,这里的陆地还要再上升1米 。听上去上升的似乎不多,但陆地以这样的速度上升,已经给当地的环境造成了巨大的影响 。由于海平面相对于陆地下降了,于是陆地的地下水位也跟着下降,而海边附近的湿地抬升,原本蓄积的水流走了,乾燥的土地取代了湿地 。冰川融水冲下来一些沉积物,堵塞了一些通航的水道,航道上的一些浮标现在都陷在了淤泥中 。当地1600平方千米的沼泽面临消失的危险,那里栖息的动植物面临灭顶之灾 。全球变暖朱诺地区陆地上升的现象其实并不罕见,在格陵兰岛和北欧的一些寒冷的海岸地区,由于冰川融化,也曾出现过明显的陆地上升现象,而且时至今日,这个上升过程仍在继续 。这就让我们不禁对一个流传很广的科学观点提出质疑,这个观点认为,当全球变暖,冰川融化后,海平面将大幅上升,淹没低洼的海岸地区,许多沿海城市将彻底沉入水中 。如果不考虑其他条件,只考虑冰川水流入大海,这个观点还算正确 。最近,一些科学家就做了一个测算,如果南极洲西部大冰原完全解体,海平面会上升多少米?南极洲西部大冰原由于气温相对来说更靠近冻的溶点,因此全球变暖对那里的冰川威胁最大 。在南极洲的一些地区,陆地的海拔在1500米之上,而覆盖在上面的冰层的厚度也超过了1500米 。这样的地形结构其实很危险,因为一旦上覆冰川部分融化,温暖的融水会流到冰层和它下面的陆地之间的接触面,使冰川和陆地之间的摩擦力大大减小,冰川很容易向地势较低的位置滑动,最终滑入大海之中 。经过计算,如果这些冰川全部融化流入大海,海平面将上升3米 。过去曾有一些危言耸听的观点,认为根据水量进行的粗略估算,若全球冰川融化,将让海平面上升几十米甚至上百米,这种算法其实并不科学,而这个上升3米的新数据则要科学多了 。虽然,南极洲西部大冰原上的冰川只占世界冰川总量的一小部分,但是我们必须明白,其他地区的冰川基本上不会对海平面的升降造成多少影响 。比如北冰洋上的冰山,漂浮在海洋之上,根据物理学的定律,物体所受浮力等于排开液体的重力,如果那些固态的冰融化成液态的水,海平面基本上不会有什幺改变 。另外,南极洲的其他地区也存在着大量的冰川,不过那里往往气温极低,年平均气温在-40℃以下,因此即使全球变暖导致地球表面升温几度甚至十几度,都不会让那些地方的冰川融化,因此也就不会影响海平面的升降 。某些大陆高山上的山岳冰川如果融化,确实会让海洋中的水增加一些,但南极洲和格陵兰岛的冰川就占了冰川总量的99%还多,山岳冰川即使全部融化,那点水相对于海水总量也是微不足道的 。这样分析下来,全球变暖也许会让海平面略微上升,但幅度远没有人们想像的那样大 。甚至在一些地区比如文章开头谈到的朱诺地区,海平面相对于陆地竟然还会下降 。另外,如果考虑到其他因素,海平面上升的结论也许还要修改一下 。沧海桑田我们可以想像,如果南极西部大冰原融化,那里的陆地也会出现朱诺地区的现象,开始缓慢的抬升过程,这是一个普遍的地质学规律 。地质学家很早就发现,地球表面不同地点的地壳厚度并不相同,一般来说,越是海拔高的地区,其地壳厚度不仅向上增厚,而且向地幔陷下去的部分也增厚,而海拔低的地区,其地壳也相对比较薄 。人们从重力的角度来解释这个现象,地幔虽然是流体、半流体状态,但密度其实比地壳的密度要大,因此地壳就好像漂浮在水面上的木块一样 。越大的木块,它沉入水下的部分也越多,越小的木块,沉入水下的部分越少,地壳和地幔的关係也是如此 。根据这个规律,一旦南极的冰川融化,南极大陆将出现明显的上升,就好像把浮在水面的木块上部削掉一块后,木块水下部分将上浮一样 。由于地壳下面的地幔具有流动性,因此那里的地壳上浮,就意味着旁边的物质要来填充空出来的位置,于是地幔就会因为冰川融化而发生大变动 。此外,从板块运动的角度看,以南极洲为代表的大陆如果上浮,那幺海洋板块向大陆的下面俯冲就更加容易了,因此俯冲速度更快,海洋下面的地壳一端会被加速拉进地下而消失,在大洋中脊(海洋底部并非一块平地,上面也有深沟和隆起 。隆起部分像山脉一样贯穿整个洋底,这叫大洋中脊)的位置地壳产生的速度却不变,于是海底地壳就如同橡皮泥一样,被拽得越来越薄 。于是,相对于大陆的抬升,海底竟然有可能是下降的!如此一来,海平面不但不会上升,甚至可能会下降,这真是一件出乎意料的事情,但从科学角度看,又是合情合理的 。区域淹没全球变暖的趋势从100年前就已经形成了,至今气温仍然在不断攀升 。如果我们仔细考察一下全球的海岸线地区,我们能够发现因为海平面上升而导致的大面积被淹没的区域吗?没有,一个明显的案例都没有!虽然一些局部的位置海岸线也许会向陆地方向扩张,但那往往是因为局部陆地沉降、海水沖刷岸边等因素造成的,和全球变暖导致冰川融化没有关係 。中国的上海市位于长江口,毗邻太平洋,那里从一百多年前的小渔村发展成为今天的大都市,从未受到过所谓的海平面上升的威胁 。相反,冰川融化造成的陆地抬升的事例却是比比皆是,最有名的要算北欧的瓦尔肯群岛,那里的大地由于万年之前冰川融化后,原来被冰川压迫的土地就一直抬升,小岛不断从海面升起,站在陆地观察,海岸线不断向海洋方向退去,海湾变成了湖泊,沼泽变成了草地 。这个奇特的地区如今成为世界自然遗产之一 。看来,我们不必因为全球变暖,而担心海滨城市被水淹没了 。那幺,我们不用担心全球变暖了吗?非也,全球变暖对我们生活的最大影响,应该是气候的变幻莫测导致的灾害性天气的增加,洪涝灾害频频发生,农业生产和交通、通讯受到很大的影响,人类适宜居住的地区也会减少,这都需要我们小心应付 。平面上升海平面上升(Sealevelrise)由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象 。研究表明,近百年来全球海平面已上升了10~20厘米,并且未来还要加速上升 。但世界某一地区的实际海平面变化,还受到当地陆地垂直运动—缓慢的地壳升降和局部地面沉降的影响,全球海平面上升加上当地陆地升降值之和,即为该地区相对海平面变化 。因而,研究某一地区的海平面上升,只有研究其相对海平面上升才有意义 。海平面上升对沿海地区社会经济、自然环境及生态系统等有着重大影响 。首先,海平面的上升可淹没一些低洼的沿海地区,加强了的海洋动力因素向海滩推进,侵蚀海岸,从而变“桑田”为“沧海”;其次,海平面的上升会使风暴潮强度加剧,频次增多,不仅危及沿海地区人民生命财产,而且还会使土地盐硷麟海平面随时都在上升化,海水内侵,造成农业减产,破坏生态环境 。在中国,受海平面上升影响严重的地区主要是渤海湾地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区 。全国政协常委、中国科学院院士秦大河表示,受全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水受热膨胀等因素影响,全球海平面持续升高 。据了解,1901年到2010年的百年间,全球平均海平面上升了19厘米,平均每年1.7毫米;预计到本世纪末,全球海平面上升不到2米,但其后全球平均气温每升高1℃,海平面上升将超过2米 。从1980年至2014年,我国沿海海平面上升速度为每年3.0毫米,远高于全球平均水平1.7毫米 。最新报导由于南极冰川融化等因素,过去7年全球海平面上升17毫米,相当于人体食指第一指节宽度 。