邊鵬+郭媛媛
摘要:海平面變化對全球經(jīng)濟以及人類生存具有重大影響,然而現(xiàn)如今人類對海平面變化規(guī)律和機制的研究還未完善。歷史時期海平面變化的記錄有三類海洋沉積,影響海平面變化的因素包括海水溫度、鹽度、陸地水體、人類活動,而綜合來說影響最大最直接的因素是地球溫度的變化。
關(guān)鍵詞:第四系;海平面變化;影響因素;地球溫度
海平面變化是全世界具有領(lǐng)海主權(quán)國家所關(guān)注的關(guān)乎國民切身利益的重大問題。沿海地區(qū)經(jīng)濟大多較為發(fā)達,居住人口較多,海平面的上漲會淹沒大量高價土地,讓世界上百分之50的人無家可歸,雖然已經(jīng)意識并且認識到這種危機的存在以及很大可能會發(fā)生,但是關(guān)于海平面變化的規(guī)律和機制由于面向全球調(diào)研,人類還很難系統(tǒng)研究出來。所以在此筆者通過研究歷史中海平面變化來預(yù)測未來海平面變化。
一、研究歷史時期海平面變化的依據(jù)
對歷史海平面研究離不開地質(zhì)記錄。通過研究海洋沉積的地質(zhì)信息來得到我們想要的答案,以下有三種方法:①深海有孔蟲氧同位素記錄:②被動大陸邊緣或大洋島嶼、海山附近的碳酸鹽臺地和環(huán)礁:③被動大陸邊緣形成于海平面附近的陸源碎屑沉積。
深海有孔蟲氧同位素s的測量結(jié)果,揭示了冰蓋或古冰川形成與消融的全球冰量的變化。通過分析相關(guān)時期巖心的有孔蟲氧同位素的變化,從而確定冰川對全球海平面變化的影響的確切時間。缺點是易受溫度和鹽度變化的影響,且局限于100 Ma的時間段內(nèi)。
珊瑚礁或環(huán)礁生長在水深0-10米左右的位置,可以把它近似的看做當時的海平面。缺點是礁記錄僅能提供海平面上升時期的信息。
與深海記錄相比,大陸邊緣具有長達10億年的沉積記錄,由于時間跨度久對于古海平面變化的變化的記錄它們更全面。缺點易受構(gòu)造沉降等因素的影響而復(fù)雜化。
顯然,上述3種記錄各有利弊。只有綜合利用這三方面的資料研究才能得出客觀的答案。
二、影響海平面變化的因素
(一)、海水溫度升高對海平面變化的作用
海平面是受氣候地殼運動和大地水準面變形等多因素控制的一個變量,海水熱膨脹是海平面上升的主要影響因素。所以可通過熱比容計算出全球由于海水熱膨脹而導致的海平面上升的情況。
(二)、鹽度對海平面變化的影響大洋鹽度變化很大程度上講對局部海平面的變化的意義遠大于全球。Antonov按比例對鹽度做了實驗并作了換算,發(fā)現(xiàn)如今海洋鹽度變低對海平面影響1.35±0 5mm/a。但是冰川融化是逐年增快的,這個數(shù)值會越來越大。
(三)、陸地水體對海平面變化的影響
1、
山岳冰川對海平面變化的影響
20世紀的全球變暖導致山岳冰川加速融化雪線快速后退。最近Dyurgeroy通過對260個冰川的研究,提出融冰使海平面上升0.27mm/a。1999年A rendt根據(jù)67個冰川的容積和變化,提出融冰使海平面上升0 14+0 04 m m/a。2002年A rendt又對阿拉斯加的冰川物質(zhì)重新做了估算,發(fā)現(xiàn)由于阿拉斯加冰川海平面上升0.27±010 m m/a。在Rignot對巴塔哥尼亞冰原的1995-2000年的研究中,估算出海平面上升了0.10±0.01mm/a。綜合這三人數(shù)據(jù),山岳冰川目前對海平面的影響值約為0.66mm/a。
2、極地冰蓋對海平面變化的影響
對2km的高海拔地區(qū)的格陵蘭冰蓋研究發(fā)現(xiàn),冰蓋產(chǎn)生和融化處于平衡狀態(tài):但冰蓋的南部、東部地區(qū)在消融,雖然西部地區(qū)在增厚但是依然不能達到平衡狀態(tài)。最近觀測到消融體積大約是51km3/a,可使海平面升高0.13m m/a。
3、人類行為引起的陸地水體變化對海平面變化的影響
人類活動直接或間接都對海平面變化產(chǎn)生著影響。
1997年Gorniz等給出了一個計算公式:
SLC=(G+U+C D+D+WE)-(RE+I)
SC為平面變化,G是地下水開采,U是城市化,CD是燃燒化石燃料和生物分解,D是砍伐森林,WE是濕地排水,RE是水庫蓄水,I是灌溉。
Gornitz通過計算得出了各個因素的作用值,由于保密協(xié)議在此就不一一例取了,綜合人類行為對海平面的影響,范圍大約是-0.4~1.1mm/a之間。
結(jié)論:不難看出,上述的因素絕大部分都是先引起地球溫度的變化,然后再導致海平面的升降,可以說影響海平面變化最大最直接的因素是地球溫度變化是。而人類對自然的改造和對全球溫度的影響相對于地球漫長歷史來說是渺小的,地球是有自我調(diào)節(jié)能力的,人類的活動造成的惡果只能人類自己去承擔,所以當下人類要在意識上達成共識,共同維護這同一個地球的生存環(huán)境,將人類對地球溫度的影響降到最低,順從自然的發(fā)展規(guī)律,達到人與自然和諧相處。