海平面

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海平面(Sea level)是海的平均高度。指在某一時刻假設沒有潮汐、波浪、海涌或其他擾動因素引起的海面波動,海洋所能保持的水平面。

海平面的相關定義有“全球海平面”、“本地海平面”以及“ 相對海平面 趨勢”等。由于多種因素影響,海平面不是完全平的,海洋表面有三個較大的隆起區域,一個在澳大利亞東北部海區,隆起高達76米,還有三個較大的凹陷區域,一個在 印度洋 上,凹陷深達112米。

基本介紹

海平面是指水位處于觀測結果平均值的平靜的理想海面。實質為 平均海平面 J按觀測時間長短不同,可分為日平均海平面、月平均海平面、年平均海平面和多年平均海平面等。前三者受天氣、氣候或 天體運動 的影響而變化。對于固定地點,在相當長的時間內,海平面相對穩定,常取為高程測量系統的基準面。全球尚無統一的基準面。中國規定以青島驗潮站1956年統計資料所確定的黃海平均海平面為全國統一的高程起算面,中國地圖上所指的海拔高度就是從這個海平面起算的。

幾種含義

海平面的相關定義有“全球海平面”、“本地海平面”以及“相對海平面趨勢”等等。全球海平面指的是所有地球海平面的平均高度,經常提及的“全球海平面上升”指的就是全球平均 海平面上升 趨勢增加。本地海平面是指沿海岸相對于陸地上特定點所測量的水位高度,通常是潮汐站所測量的當地海平面高度。而相對海平面趨勢則反映了當地海平面隨時間的變化趨勢。這種變化趨勢是諸多沿海數據應用中最為關鍵的一個,包括沿海測繪、海洋邊界劃分、沿海區域管理、海岸工程等都會用到這一指標。

確定方式

海平面(Sea level),是海的平均高度。它是通過與標準水平面的高度比較來確定的,然而由于牽涉到一些復雜且困難的測量,使得精確確定海平面成為一個困難的工作。測量海平面的儀器叫做 驗潮儀 ,一般微風所導致的海面的波浪可以通過平均的方法消除掉,潮汐所導致的海平面的升高和跌落也可以通過長時間的觀測后取平均值的方法消除掉。海平面的測量總是相對于陸地的測量,因此海平面的變化可以是真正地 由于海面的變化導致的,也可以是由于陸地的變化導致的。2009年12月1日,總部設在英國劍橋的南極研究科學委員會發布研究報告稱,氣候變化可能導致本世紀末海平面最高上升1.4米,這一最新預測是原先估計值的兩倍多。

一般人認為海平面是平面,如果大海真的是平面的話,那么整個地球表面的海域將連成一體,同時“地球是一個橢球形”這一說法就不成立了,推而廣之,平時說的大湖面是平的也都是相對概念。之所以有這種認識上的差異,就是觀察點不同。

高度

其高度系利用人工 水尺 和驗潮儀長期觀測而得。按觀測的時間長短不同分為:日平均、月平均、年平均和多年平均海平面。日平均海平面不但隨天氣狀況而變化,且具有季節、半年、一年和多年周期變化。月平均海平面年內最高值和最低值之差(年較差): 渤海 60~70厘米、 黃海 35~50厘米、 東海 30~35厘米、 南海 20~40厘米。年平均海平面較差可達10厘米左右。中國于1956年規定,以青島驗潮站觀測所得的多年平均海平面為全國統一的高程起算面,稱為青島 平均海面 或黃海基準面。中國地形圖上所指的海拔高度,就是從這個海平面起算的。

2021年4月26日,發布的《中國海平面公報》顯示,2020年,中國沿海海平面較常年高73毫米,為1980年以來第三高。

不平性

由于多種因素影響,海平面不是完全平的,科學家通過測量發現,海洋表面有三個較大的隆起區域,一個在澳大利亞東北部海區,隆起高達76米;第二個區域在 北大西洋 ,隆起高度是68米;另一個在非洲東南部,隆起區域高為48米。另外,另外,還有三個較大的凹陷區域,一個在印度洋上,凹陷深達112米;第二個區域在 加勒比海 ,凹陷深度為64米;第三個區域在加利福尼亞以西,凹陷深度為56米。相關的衛星圖片也顯示, 美國西海岸 的絕對水位高于 東海岸 的水位。

為什么海平面不平呢?造成全球海平面差異的原因有哪些呢?在假設海平面沒有任何波浪的情況下,科學家認為造成海平面差異主要有三個原因:

這要從影響海平面不平的兩個主要因素談起。一是漲潮、落潮、風暴和氣壓高低等因素,使海面始終不能歸于平靜;二是 海底地形 的不同,也決定了海面的不平。 海平面 海底的地形是十分復雜的,它不僅分布有巍峨的 海底山脈 、平緩的海底平原,而且還有許多陡峭的 海底深溝 。由于受海底地形的影響,一個海區的海面會低于或高于另一個海區幾米、甚至十幾米。據科學家們使用雷達(無線電) 高度計 測量,發現在 大西洋 海面不同海域存在著高度差,甚至在美國南卡羅來納州和波多黎各島之間比較小的海域內,也存在著高度差。一般來說,海底是一座山脈的地區,海面就比其他海域高一些;而海底是一個盆地的地區,海面就比其他海域要低一些。比如,同是大西洋海域,波多黎各海下是一片凹地,因而這一地區的海面就比周圍地區明顯的低;而巴西東部由于海下有一座3500米的 海嶺 ,所以這里的海面就比其他地區要高。

第三,有時海面的高低還與附近的巨大的山脈或山脈所組成的物質的積聚有關。這種物質的積聚,可以使其表面 引力彎曲 ,從而形成一種動力,驅使水離開一個地區而流向另一個地區。

盡管風、 海底地震 和潮汐總是引起的海面漲落,但是人們還是認為海面是平坦的。隨著人造衛星測量技術的發展,人們發現,甚至風平浪靜的海面也是坑坑洼洼的。有些地區海面凸起,有些 海平面 地區海面凹陷。兩者最大可以相差100多米。但是,因為海平面凹凸的變化在1000千米以上的廣泛范圍內逐漸變化,所以不容易被航海者察覺。

地球上,嚴格地來說,從全球整體看:“海平面也不是平面”。地球的表面是曲面,海水受地心引力影響依附在地表,因此地球上的海“平”面也是曲面。

變動原因

冰川

在氣候寒冷的地質時期,極地周圍形成冰蓋,海洋中的海水量減少,海平面降低。當氣候轉暖,冰蓋融化,冰水流回大洋,海平面升高。不同學者估計全球現代冰川體積在(20~34.75)×10□ 立方公里 之間,如果全部融化,將使海面升高50~85米(未考慮因海水增多而發生的海底均衡下沉)。按第四紀末次冰期冰蓋的體積估算,當時的海平面比目前低135米。這種海面升降的幅度各學者估計不盡相同,主要看如何估計南極大陸的冰蓋厚度。盡管如此,第四紀以來海平面變動主要是由冰川消長所引起的論點已基本上得到公認。

構造

因構造而引起的 海平面變動 有的是全球性的,有的是局部地區性的。

引起全球性海平面升降變動的構造作用是 洋盆 容積的變化、洋底下沉或新洋盆形成。世界洋盆的總容積增大,導致海平面降低。相反,洋底抬升,某些洋盆消失,可使海平面升高。 板塊構造學說 認為海平面變動與海底擴張速率有關。 大洋中脊 上增生的物質是熱的,隨著時間的推移而逐漸冷卻,變得致密,因而 洋底巖石 圈在橫向擴張移動過程中隨時間而下沉。如果海底擴張速率很快,距中脊頂部一定距離的洋底沒有足夠時間以冷卻到“正常”程度,洋底就比正常情況下高,因而即使海水量不變,由于洋盆容積減小,海面也會升高。相反,海底擴張速率很慢,海面降低。海底擴張速率變化引起的海平面變動,周期長達數百萬年,變化幅度可達300~500米。另外,還有人認為大洋中脊系長度變化會影響洋盆的容積。在大陸 分裂期 大洋中脊發展,導致世界范圍的海侵,而在大陸匯聚形成超大陸時,則造成海退。

局部性的地殼升降運動,引起區域性的海平面變動。這種變動不是海平面與地心之間的距離變化,而是由于地殼升降,導致海面相對于陸面之間的距離發生變化。這種變動往往疊加在全球性海平面變動之上。

水準面

大地水準面 受地球重力控制。由于地球內部物質分布不均勻,由此引起重力的變化, 海平面 大地水準面的形態也隨之變化。這種海平面變動表現為有些海區海平面升高,另一些海區海平面降低,從而使全球各地海平面升降既不一致,也不規則。如1976年N.A.默納爾指出,新幾內亞的高海平面與馬爾代夫群島附近的低海平面高差約180米。

水壓均衡

當冰蓋融化,冰水回流入海,海底因水負載增加而下沉,直到新的平衡建立為止。有人估計近7000年來因負載影響洋盆下沉了8米,大陸上升了16米。其對陸架區的影響更顯著。

冰川均衡

在覆冰區巨大的冰蓋使下伏的地殼下沉,因巖石圈具有彈性,下沉范圍遠超過覆冰區;而在冰前沉陷區外側,地殼向上彈性隆起。當冰蓋消融后,地殼又因彈性恢復到原來的狀態。末次冰期以來,在斯堪的納維亞地區均衡上升了約300米,現仍以每百年一米的速度繼續上升。

流變均衡

地球流變論認為在各種因素作用下粘彈性地球和其上的水體一起調整達到平衡狀態。因此上述的冰川及水壓均衡的影響不是局部性的,它波及全球,形成若干海面上升區和下降區。J.A.克拉克提出了全新世(15000年)以來 全球海平面變化 的數學模式,他把世界大洋分為6個海面升降各不相同的地帶,指出由冰川作用引起的海平面變動,在各地是不一致的。這一模式已得到全球13個地點觀測資料的證實。

上述各種因素中,全球性構造運動對整個地史時期的海平面變動起決定性作用。第四紀以來,冰川作用對海平面變動影響最大。其他諸因素由這兩個因素派生出來。此外,影響海平面變化的因素還有:海洋中沉積物的堆積,地球內部的水通過 海底火山 作用進入大洋,河流湖泊的變化等。 海平面

變動性

海水面的升降變動。它是海水量、水圈運動、地殼運動和地球形態變化的綜合反映,地球演 海平面 化的一個重要方面。海水時刻在運動,海平面也不斷在變動。這種變動有短期的,如日變動、 季節性變動 、年變動和偶發性變動等,主要與波浪、潮汐、大氣壓、 海水溫度 、鹽度、風暴、海嘯等因素有關,其升降幅度小,且常是局部的(見平均海平面);也有長期的,即地質歷史期間的海平面變動,其變動幅度大,是大區域性的,甚至是全球性的。海洋地質學主要是研究長期的海平面變動。

長期海平面變動引起的最直接后果是海侵或海退。它導致海岸線移動, 海陸變遷 ,對大陸架和海岸地貌、淺海與 近岸沉積 和礦產的基本特征產生很大影響,使海岸工程、港灣建筑遭受侵襲或廢棄,河道由于基準面變化或淤或沖。因此研究海平面變化規律,預測其發展趨勢,對研究第四紀地質、新構造運動、探索氣候變化規律以及對于人類生活和生產都極為重要。

1906年,奧地利地質學家E.修斯提出了全球性海面變動的概念。他認為地史上主要的海侵和海退是由海洋盆地容積變化引起的。30年代,R.A.戴利發展了“冰川控制”概念,并對冰川消長引起的海平面升降值作了估算。60年代,板塊構造說提出,板塊擴張速率變動可導致洋盆容積的變化,進而控制海平面的升降。70年代,一些學者把地殼和水體當作統一的平衡體系,用地球流變觀點研究地球各區域之間海平面升降的關系。1974年“ 國際地質對比計劃 ”(IGCP)設立了海平面研究組織,加強了全球海面變化的對比研究。當前研究重點是關于世界海面變化的起因與未來發展的趨勢問題。

平面變動

第四紀海平面變動的控制因素是冰川作用。隨冰期-間冰期的交替,海平面脈動降升。35000年以前,海平面大致接近現在位置,末次冰期最盛期(約15000~20000年前),海平面約比現代海平面低130米左右,隨后迅速上升到現代位置。對于全新世海平面上升的過程,大致有以下3種意見(見圖不同學者所作的10000年來海平面變動曲線):①距今6000年前,海平面比現代海平面高3~4米,此后海平面上下波動,最后達到現代位置。②海平面持續上升,但在距今15000~5000年前迅速上升,之后緩慢上升到現代位置。③認為在3000~5000年前,海平面已升至現代位置,以后無大變動。很多人認為目前海平面正以每年1毫米的速度在上升。但是考慮到大地水準面-海平面變動等因素,不同地區的海平面變動過程應有所差異。

根據調查得知,在冰期低海面時,大片陸架淺海出露成陸,從而使日本與中國、亞洲與美洲(沿 白令海峽 )、英國與歐洲大陸、澳大利亞與新幾內亞等相互連接,這對植物群和動物群(包括古人類)的遷移,有著深遠的影響。

中國海洋地質學者在東海陸架邊緣發現了 古海岸線 ,用□□C法測出其中生物殘骸的年齡為15000年左右,陸架上發現有階地和 古河谷 。學者們幾乎一致認為距今15000年前,東海的海平面處于最低位置,比現代海平面低約130~160米,古海岸線在東海沖繩海槽西坡的陸架外緣。距今15000~6000年期間海面迅速上升到現代位置,至于是否曾高出現代海平面認識不一。5000年以來海平面變動不大。中國沿海的大陸架就是因 冰川消融 、海面上升而使濱海平原被海水淹沒而形成的。

2016年3月22日,國家海洋局召開發布會,公布2015年《中國海平面公報》與《 中國海洋災害公報 》。2015年,中國沿海海平面較常年高9厘米,為1980年以來第4高位。35年來,中國海平面增長約11厘米,近10年海平面上升趨勢明顯。 海平面

變動研究

研究方法和存在問題

短期的海平面變動主要通過 驗潮站直接水位測量大地水準重復測量 以及 歷史資料 整理得出。

長期的海平面變動主要通過 保留的沉積層地貌特征 確定古海岸線位置和海平面高度,并使用 同位素分析方法 測定其年代。常選擇穩定地區(如地盾)或 大洋島 作為研究海平面變動的場所。目前只能定量計算15000年以來的海平面變動幅度。人們對海平面變動及其歷史的認識還很不完善。由于海平面變動因素復雜,調查測量技術上又存在許多問題,例如軟體動物遺骸在沉積后發生搬移、碳的放射性污染、泥炭堆積深度估計誤差等,都影響定量精度。大陸邊緣沒有絕對穩定的地區,確定海平面變動幅度須排除局部構造運動的影響,但目前還無可靠的方法把它區分開來。因而對于最后一次冰期海平面下降的深度認識很不一致。

目前海平面變動研究,一方面從測年技術上提高精度,另一方面加強全球性對比研究海平面上升

冰川融化

海洋球場

摩根.德波爾站在海邊九洞高爾夫球場上揮動著球桿。這個球場是他親手修建的,他還清楚地記得,50年前自己全家搬遷到這里時,這片球場的位置還沉在海面之下,但不久以后陸地就從水中升起,10年前他在此修建了球場。是什么原因讓這片土地在40年內就隆起到了海平面之上呢?

答案不是 板塊運動 ,而是 全球變暖

德波爾的土地屬于美國阿拉斯加州的朱諾地區,那里的陸地上矗立著巨大的冰川。近些年來,由于全球變暖的影響,許多冰川融化了,被冰川死死壓在下面的陸地由于壓力減輕,開始了緩慢而連續的上升過程。這就好比一個人從沙發上站起來后,沙發被身體壓陷的部分會逐漸恢復原狀。冰川融水流入大海越多,陸地受到的壓力反而越少,上升的速度就越快。

在朱諾地區附近,一年的時間,冰雪融化使大多數冰川的界線向陸地內部后退了10米或者更長的距離。與之對應,科學家測量后發現,這里的陸地在200年內至少已經上升了3米多,如果全球變暖繼續加劇,到2100年,這里的陸地還要再上升1米。

聽上去上升的似乎不多,但陸地以這樣的速度上升,已經給當地的環境造成了巨大的影響。由于海平面相對于陸地下降了,于是陸地的地下水位也跟著下降,而海邊附近的濕地抬升,原本蓄積的水流走了,干燥的土地取代了濕地。冰川融水沖下來一些沉積物,堵塞了一些通航的水道,航道上的一些浮標現在都陷在了淤泥中。當地1600平方千米的沼澤面臨消失的危險,那里棲息的動植物面臨滅頂之災。

全球變暖

全球變暖導致冰川融化為海平面上升的主因,但是據2012年7月10日一項來自美國國家大氣研究中的研究顯示,假設全球溫室氣體排放穩定,全球氣溫不再增長,海平面依舊會上升幾百年。

研究者在研究報告中說道,這非常復雜,主要原因是海水的熱膨脹。即使全球氣溫穩定了,海水表面氣溫和深海氣溫依舊有差異,深海的氣溫會慢慢的升高,這會導致更多的海水發生熱膨脹反應,繼而海水整體體積擴大,海平面上升。這種反應要持續相當長一段時間,只有海水完全與大氣溫度達到一定平衡狀態才會停止,這個時間估計是300年。

溫暖本是個美好并值得推廣的字眼,但最近在傳播媒體上頻繁出現的“全球變暖”四個字,卻是個警示的標志,它意味著屬于地球自身平衡架構的改變,意味著災難的不可預測。朱諾地區陸地上升的現象其實并不罕見,在 格陵蘭島北歐 的一些寒冷的海岸地區,由于冰川融化,也曾出現過明顯的陸地上升現象,而且時至今日,這個上升過程仍在繼續。這就讓不禁對一個流傳很廣的科學觀點提出質疑,這個觀點認為,當全球變暖,冰川融化后,海平面將大幅上升,淹沒低洼的海岸地區,許多沿海城市將徹底沉入水中。

如果不考慮其他條件,只考慮 冰川水 流入大海,這個觀點還算正確。最近,一些科學家就做了一個測算,如果 南極洲 西部大冰原完全解體,海平面會上升多少米?

南極洲西部大冰原由于氣溫相對來說更靠近冰的溶點,因此全球變暖對那里的冰川威脅最大。在南極洲的一些地區,陸地的海拔在1500米之上,而覆蓋在上面的冰層的厚度也超過了1500米。這樣的地形結構其實很危險,因為一旦上覆冰川部分融化,溫暖的融水會流到冰層和它下面的陸地之間的接觸面,使冰川和陸地之間的摩擦力大大減小,冰川很容易向地勢較低的位置滑動,最終滑入大海之中。經過計算,如果這些冰川全部融化流入大海,海平面將上升3米。

過去曾有一些危言聳聽的觀點,認為根據水量進行的粗略估算,若全球冰川融化,將讓海平面上升幾十米甚至上百米,這種算法其實并不科學,而這個上升3米的新數據則要科學多了。雖然,南極洲西部大冰原上的冰川只占世界冰川總量的一小部分,但是必須明白,其他地區的冰川基本上不會對海平面的升降造成多少影響。

比如 北冰洋 上的冰山,漂浮在海洋之上,根據物理學的定律,物體所受 浮力 等于排開液體的重力,如果那些固態的冰融化成液態的水,海平面基本上不會有什么改變。另外,南極洲的其他地區也存在著大量的冰川,不過那里往往氣溫極低,年平均氣溫在-40℃以下,因此即使全球變暖導致地球表面升溫幾度甚至十幾度,都不會讓那些地方的冰川融化,因此也就不會影響海平面的升降。某些大陸高山上的 山岳冰川 如果融化,確實會讓海洋中的水增加一些,但南極洲和格陵蘭島的冰川就占了冰川總量的99%還多,山岳冰川即使全部融化,那點水相對于海水總量也是微不足道的。

這樣分析下來,全球變暖也許會讓海平面略微上升,但幅度遠沒有人們想像的那樣大。甚至在一些地區比如文章開頭談到的朱諾地區,海平面相對于陸地竟然還會下降。另外,如果考慮到其他因素,海平面上升的結論也許還要修改一下。

滄海桑田

可以想像,如果南極西部大冰原融化,那里的陸地也會出現朱諾地區的現象,開始緩慢的抬升過程,這是一個普遍的地質學規律。

地質學家很早就發現,地球表面不同地點的地殼厚度并不相同,一般來說,越是海拔高的地區,其地殼厚度不僅向上增厚,而且向地幔陷下去的部分也增厚,而海拔低的地區,其地殼也相對比較薄。人們從重力的角度來解釋這個現象,地幔雖然是流體、半流體狀態,但密度其實比地殼的密度要大,因此地殼就好像漂浮在水面上的木塊一樣。越大的木塊,它沉入水下的部分也越多,越小的木塊,沉入水下的部分越少,地殼和地幔的關系也是如此。

根據這個規律,一旦南極的冰川融化, 南極大陸 將出現明顯的上升,就好像把浮在水面的木塊上部削掉一塊后,木塊水下部分將上浮一樣。由于地殼下面的地幔具有流動性,因此那里的地殼上浮,就意味著旁邊的物質要來填充空出來的位置,于是地幔就會因為冰川融化而發生大變動。此外,從板塊運動的角度看,以南極洲為代表的大陸如果上浮,那么海洋板塊向大陸的下面俯沖就更加容易了,因此俯沖速度更快,海洋下面的地殼一端會被加速拉進地下而消失,在大洋中脊(海洋底部并非一塊平地,上面也有深溝和隆起。隆起部分像山脈一樣貫穿整個洋底,這叫大洋中脊)的位置地殼產生的速度卻不變,于是海底地殼就如同橡皮泥一樣,被拽得越來越薄。于是,相對于大陸的抬升,海底竟然有可能是下降的!

如此一來,海平面不但不會上升,甚至可能會下降,這真是一件出乎意料的事情,但從科學角度看,又是合情合理的。

區域淹沒

全球變暖的趨勢從100年前就已經形成了,至今氣溫仍然在不斷攀升。如果仔細考察一下全球的海岸線地區,能夠發現因為海平面上升而導致的大面積被淹沒的區域嗎?

沒有,一個明顯的案例都沒有!雖然一些局部的位置海岸線也許會向陸地方向擴張,但那往往是因為局部陸地沉降、海水沖刷岸邊等因素造成的,和全球變暖導致冰川融化沒有關系。中國的上海市位于長江口,毗鄰 太平洋 ,那里從一百多年前的小漁村發展成為今天的大都市,從未受到過所謂的海平面上升的威脅。

相反,冰川融化造成的陸地抬升的事例卻是比比皆是,最有名的要算北歐的 瓦爾肯群島 ,那里的大地由于萬年之前冰川融化后,原來被冰川壓迫的土地就一直抬升,小島不斷從海面升起,站在陸地觀察,海岸線不斷向海洋方向退去,海灣變成了湖泊,沼澤變成了草地。這個奇特的地區如今成為世界自然遺產之一。

看來,不必因為全球變暖,而擔心海濱城市被水淹沒了。那么,不用擔心全球變暖了嗎?非也,全球變暖對生活的最大影響,應該是氣候的變幻莫測導致的災害性天氣的增加,洪澇災害頻頻發生,農業生產和交通、通訊受到很大的影響,人類適宜居住的地區也會減少,這都需要小心應付。

平面上升

海平面上升(Sealevelrise)由 全球氣候變暖 、極地冰川融化、上層海水變熱膨脹等原因引起的全球性海平面上升現象。研究表明,近百年來全球海平面已上升了10~20厘米,并且未來還要加速上升。但世界某一地區的實際海平面變化,還受到當地陸地垂直運動—緩慢的地殼升降和局部地面沉降的影響,全球海平面上升加上當地陸地升降值之和,即為該地區 相對海平面變化 。因而,研究某一地區的海平面上升,只有研究其相對海平面上升才有意義。海平面上升對沿海地區社會經濟、自然環境及生態系統等有著重大影響。首先,海平面的上升可淹沒一些低洼的沿海地區,加強了的海洋動力因素向海灘推進,侵蝕海岸,從而變“桑田”為“滄海”;其次,海平面的上升會使風暴潮強度加劇,頻次增多,不僅危及沿海地區人民生命財產,而且還會使土地鹽堿麟海平面隨時都在上升化,海水內侵,造成農業減產,破壞生態環境。在中國,受海平面上升影響嚴重的地區主要是渤海灣地區、 長江三角洲 地區和珠江三角洲地區。

全國政協常委、中國科學院院士秦大河表示,受全球氣候變暖、極地冰川融化、上層海水受熱膨脹等因素影響,全球海平面持續升高。

據了解,1901年到2010年的百年間,全球平均海平面上升了19厘米,平均每年1.7毫米;預計到本世紀末,全球海平面上升不到2米,但其后全球平均氣溫每升高1℃,海平面上升將超過2米。從1980年至2014年,中國沿海海平面上升速度為每年3.0毫米,遠高于全球平均水平1.7毫米。

最新報道

由于南極冰川融化等因素,過去7年全球海平面上升17毫米,相當于人體食指第一指節寬度。

據國外媒體報道,2005年至2011年衛星跟蹤分析海洋、冰原和冰川的融化狀態,證實過去7年里平均每年海平面上升2.39毫米,并且海平面上升趨勢并未停止。過去7年里海平面已升高接近17毫米,相當于食指第一指節的寬度。

這種微妙的變化累積數十年將產生顯著的改變,尤其是對于生活在沿海地區的居民,海平面每升高幾厘米都將帶來隱患,前不久出現的“Sandy”超級風暴可以清晰地呈現海平面持續升高導致的惡果。

此外,海平面持續升高還將導致陸地下沉,該現象出現在 墨西哥灣 沿岸,例如:一些地區陸地下沉進一步增大了海平面上升的危險性。衛星數據對新奧爾良觀測結果表明,該城市一些地區下沉速率為每年1.79毫米至15毫米。

為了證實全球海平面上升的具體數據,美國德克薩斯州大學研究小組成員陳建利(音譯)基于 GRACE衛星 數據評估了2005-2011年之間海洋質量的變化,由于所有海水質量都具有重力作用,海洋重力的任何變化將主要體現在海水質量的變化。結果表明,每年海平面升高1.8毫米,格陵蘭島和南極洲冰川融化起到了主要作用。之后他們使用海洋漂浮測量系統將海水密度變化因素計算在內。這項最新研究報告發表在6月2日出版的《自然地球科學》雜志上。

2021年12月26日,據韓國媒體報道,韓國海洋水產部旗下國立海洋調查院近日公布一項研究,結果顯示,近30年來,韓國沿岸海平面上升速率為每年3.03毫米,共上升9.1厘米。

文獻記載

測量困難

在測量一個離地面比較遠的地方的海平面時專家使用一個稱為大地水準面的“水平”的參考表面,測量的是海平面與這個大地水準面之間的高度差。假如沒有外力的作用海平面應該與大地水準面一致,它相當于與地球 萬有引力 的一個 等勢面 。事實上由于海流、氣壓變化、溫度和鹽度的變化等等會導致海平面與大地水準面不等。即使長時間的平均值兩者也不相同。這個長期的、地區性的差異被稱為 海面地形 ,其數值可以達±2米。傳統上在測量海平面時要考慮到228個月的 默冬章 和223個月的食周對潮汐的影響。海平面在地球表面不是到處都一樣的,比如 巴拿馬運河 的太平洋側的海平面比大西洋側的海平面高20厘米。尤其在引力反常的地區在航空母艦上降落這個問題會非常嚴重。為了克服計算上的困難飛行員使用廣域差分系統所定義的參考橢球,而不使用大地水準面來定義海平面高度。而且 全球定位系統 也適用這個參考橢球。

陸地與海平面之間的變化可以有多種原因,海面升降一般是由于氣候變化造成的,均衡補償的變化是由于板塊作用等導致的,而不是因為海水總量的變化導致的。冰川期末冰川的融化導致的海平面的變化是海面升降最典型的例子。通過對地質穩定的海岸地帶的沉積的考察古氣象學家可以測定過去的海平面的位置。 火山島 的升降是非常典型的均衡補償的海平面變化。隨著火山巖的冷卻這些島嶼開始下降。在沒有液體海洋的行星表面行星學家往往計算一個“平均”高度。這個平均高度有時也被稱為“海平面”,它用來作為測量行星表面各個地點的高度的參考面。

隨時期變化

隨地理時期的變化海平面不斷變化。現在的海平面幾乎是所有地質時期里最低的。在最近一次冰川期中(其頂點約為兩萬年前)由于蒸發的海水在北半球的冰雪中堆積當時的平均海平面比現在低130米。大多數冰川在一萬年前融化,但至今為止小冰川依然在融化。在地球歷史上類似的冰川周期已經發生過數百次了。

測量標準

近來有海平面上升的趨勢。據測定,近年來中華人民共和國沿海海平面平均上升速率為2.5毫米/年,略高于全球海平面上升速率。海平面在地理測量中經常作為高度的標準,例如中華人民共和國海拔高度采用青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面作為零點。

引用来源

中文名
外文名
釋義
海的平均高度
變動原因
水壓均衡、冰川均衡、流變均衡
領域
學科