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本节提供关键的见解沿海系统目前的方式改变,作为评估的影响,背景和早期效应归因于,气候变化。raybet雷竞技最新

6.2.1自然沿海系统

海岸是动态的系统,进行调整的形式和过程(称为自然)在不同时间和空间尺度,以应对地貌和海洋因素(考威尔et al ., 2003 a, b)。人类活动施加额外的压力,可能主宰自然过程。通常的沿海行为模型是基于palaeoenvironmental重建在千禧年的尺度和/或过程研究sub-annual尺度(罗德里格斯et al ., 2001;风暴et al ., 2002;Stolper et al ., 2005)。适应全球气候变化,但是,需要洞察过程在raybet雷竞技最新世纪年代际尺度,而理解是最不发达(de Groot, 1999;唐纳利et al ., 2004)。

海岸地貌受到短期扰动的影响,如风暴,通常返回pre-disturbance形态学,暗示一个简单的自然平衡。许多沿海地区进行不断调整对动态平衡,通常采用不同的“州”以应对不同的波能和沉积物补给(Woodroffe, 2003)。沿海地区应对改变系统外部条件,如风暴事件,或由内部触发阈值变化,无法预测的基础上,外部刺激。这种自然变化的海岸可以很难确定气候变化的影响。raybet雷竞技最新例如,大多数海滩全世界证明最近的侵蚀,但海平面上升不一定是主要的驱动程序。水土流失会导致其他因素,如改变风的模式(Pirazzoli et al ., 2004;Regnauld et al ., 2004),离岸水深变化(库珀和允许,2004),或者降低河流沉积物6.2.4输入(部分和6.4.1.1)。一个主要挑战是确定观察到的变化是变更的外部因素(如气候变化),超过一个内部阈值(如三角洲分流切换到一个新的位置),或短期内干扰raybet雷竞技最新自然气候变化raybet雷竞技最新(如风暴)。

raybet雷竞技最新与气候相关的大气振荡会导致沿海变化(韦尔斯和古迪,2003)。其中最著名的是厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象,明显的温度异常,海平面压力梯度之间的互动在赤道太平洋,平均2到7年的周期性。最近的研究表明,主导风与ENSO相关模式和猛烈可能扰乱沿海动力学、影响(1)在澳大利亚东部海滩形态动力学(Ranasinghe et al ., 2004;短暂而Trembanis, 2004),太平洋中部(所罗门,福布斯1999)和俄勒冈州(Allan et al ., 2003);(2)在加州悬崖撤退(Storlazzi Griggs, 2000);(3)地下水位在密克罗尼西亚的红树林生态系统(德雷克斯勒,2001)和澳大利亚(罗杰斯et al ., 2005)。珊瑚白化和死亡率出现与ENSO事件的频率和强度在印支地区,这可能会改变的组件的气候raybet雷竞技最新改变(框6.1),因为全球变暖越来越严重(石头et al ., 1999)。沿海地区很可能也应对长期的变化;例如,一个关系太平洋年代际振荡(PDO)表示通过监测东南部澳大利亚海滩30多年(麦克莱恩和沈,2006)。之间的相关性北大西洋涛动(NAO)和风暴频率意味着类似的周期性影响大西洋海岸(Tsimplis et al ., 2005年,2006年),和印度洋偶极子(IOD)可能推动类似的周期性波动在印度洋海岸(Saji et al ., 1999)。

6.2.2增加人类利用沿海地区

现在世界上少数的海岸线之外的影响人类的压力,尽管并不是所有的海岸居住(巴德梅尔et al ., 2002)。利用海岸20世纪期间急剧增加,这一趋势似乎肯定会持续到21世纪(6.3.1节)。沿海人口增长在世界上的许多增量,障壁岛和河口导致广泛的转换自然沿海农业景观,水产养殖、造林、以及工业和住宅使用(Valiela, 2006)。据估计,23%的世界人口居住在100公里的距离海岸和<海拔100米,在沿海地区人口密度高于全球平均水平3倍(小和尼科尔斯,2003)(参见6.6)。海岸的吸引力导致了不成比例的快速扩张的经济活动,定居点,城市中心和旅游胜地。人们迁移到沿海地区在发达国家和发展中国家很常见。世界上百分之六十的39个城市人口超过500万位于100公里的海岸,包括12个全球16个城市的人口超过1000万。快速的城市化进程有很多后果:例如,扩大自然沿海水湾和疏浚河道的导航、港口设施、管道加剧海水流入地表和地下水。增加海岸线后退和洪水的风险在泰国沿海城市(Durongdej, 2001;斋藤,2001),印度(Mohanti, 2000)、越南(Thanh et al ., 2004)和美国(Scavia et al ., 2002)已被归因于人类活动的沿海生态系统退化,说明一个普遍的趋势。

人类活动的直接影响在沿海地区比影响更重要的在过去的一个世纪里,可以直接归因于气候变化观测(Scavia et al ., 2002;raybet雷竞技最新Lotze et al ., 2006)。主要包括排水的直接影响沿海湿地,砍伐森林和开垦,排放污水、化肥和污染物进入沿海水域。采掘活动包括采砂和油气生产、渔业丰收和其他生物资源,介绍入侵物种和海堤建设和其他结构。工程结构,如筑坝,channelisation和娱乐的沿海水域,加强海岸,改变循环模式和改变淡水,泥沙和养分交付。自然系统往往直接或间接地改变,甚至通过软工程解决方案,如海滩营养和foredune建设(Nordstrom, 2000;哈姆和粉尘,2002)。沿海生态系统服务往往被人类活动破坏。例如,热带和亚热带红树林和温带盐沼提供商品和服务(他们营养积累和转换,减弱海浪和风暴,结合沉积物和支持丰富的生态群落),这是减少大规模生态系统转换为农业,工业和城市发展,水产养殖(6.4.2节)。

6.2.3外部陆地和海洋的影响

外部地面的影响导致了巨大的环境压力对沿海和近岸海洋栖息地(Sahagian, 2000;斋藤,2001;NRC, 2004;科罗斯兰德et al ., 2005)。由于活动在沿海地区,自然生态系统(特别是在集雨排水海岸)已经支离破碎,下游流动的水,泥沙和养分被中断(尼尔森et al ., 2005;6.4.1.3节)。土地利用变化,特别是森林砍伐,以及下游水文修改有影响,除了局部发展海岸。侵蚀流域河流输沙量增加;例如,悬浮负载在黄河(黄色)河增加2至10倍在过去的2000年里(Jiongxin, 2003)。相比之下,筑坝和channelisation大大减少沉积物的供给通过保留其它河流沉积物的海岸大坝(苏维斯基谈到et al ., 2005)。 This effect will likely dominate during the 21st century (Section 6.4.1).

沿海地区会受到外部的影响海洋的影响(图6.1)。波产生的海洋风暴到达海岸膨胀;还有更极端,但罕见,高能膨胀生成远程(Vassie et al ., 2004)。海啸还少见,但可以特别严重(科比,2001)。洋流修改沿海环境通过对传热的影响,生态和地貌的后果。海冰物理影响,及其是否存在与否影响电波到达海岸(Jaagus, 2006)。其他外部影响包括大气输入,如尘埃(希恩et al ., 2000),和入侵物种。

6.2.4阈值在沿海的行为系统

动态沿海系统通常显示复杂,非线性形态反应改变(Dronkers, 2005)。侵蚀、运输和沉积物的沉积往往涉及重大较晚(Brunsden, 2001),和沉积的形态演化海岸沉积物供应是抵消运输过程的结果而去除。海岸线可能采用一个平衡,在概要文件或计划形式,这些过程是平衡。然而,外部因素,如风暴,常常引起形态动力学变化从一个平衡态。raybet雷竞技最新气候变化和海平面上升影响沉积物运输以复杂的方式和突然,可能发生非线性变化阈值交叉(小巷et al ., 2003)。如果海平面上升缓慢,沉积物供给和形态之间的平衡调整维护如果盐泽吸积,或一个湖加密,以同样的速度。海平面上升的速度加速,可能意味着形态学不能跟上,尤其是在沉积物的供给是有限的,例如当沿海冲积平原被淹没自然堤坝或人工堤防越过。可以启动一个超过临界海平面阈值不可逆过程溺水和其他地貌和生态响应遵循突然泛滥和盐度的变化(威廉姆斯et al ., 1999;柯南道尔et al ., 2003;事实et al ., 2005)。广泛的下沉预计在海岸瓦登海的速度相对海平面增长超过10毫米/年(van Goor et al ., 2003)。为每个沿海系统临界阈值会有一个特定的价值,取决于水动力和沉积特征。突然的和持续的洪水发生在沿海阿根廷时向陆地风(sudestadas)和/或暴雨与风暴潮(Canziani和,2002;Codignotto, 2004),进一步强调几个互动因素之间的非线性。更好地了解阈值,以及非线性行为,沿海系统将提高经理和工程师的能力计划更有效的海岸保护策略,包括沿海建筑的布局、基础设施和防御。

6.2.5观察沿海气候变化对系统的影响raybet雷竞技最新

Trenberth et al。(2007)和Bindoff et al。(2007)观察到一些重要的气候变化影响与沿海地区有关。raybet雷竞技最新二氧化碳浓度上升降低了海洋表面的pH值0.1单位自1750年以来,尽管到目前为止对沿海生态系统已确定没有显著影响。最近的趋势分析表明,热带气旋强度增加(见部分再)。全球海平面上升1.7±0.5毫米/年的20世纪,而全球平均海面温度上升了0.6°C自1950年以来,与相关的大气变暖在沿海地区(Bindoff et al ., 2007)。

许多沿海地区正在经历水土流失和生态系统损失(章节6.2.1和6.4.1),但很少有研究明确量化观测之间的关系沿海土地损失和海平面上升的速度(Zhang et al ., 2004;吉本斯和尼科尔斯,2006)。海岸侵蚀是观察到的许多世界各地的海岸线,但它往往还不清楚到什么程度这些损失由于沉降与相对海平面上升,土地和其他人类司机损失,以及它们在多大程度上源于全球变暖(汉瑟姆,2001;杰克逊et al ., 2002;事实et al ., 2005;种et al ., 2005)(见第1章,1.3.3节)。岩石海岸社区的长期生态研究表明调整显然与气候趋势(霍金斯et al ., 2003)。然而,对于mid-latitudinal沿海系统往往很难区分这些变化在多大程度上是自然变化的一部分;和气候变化的影响最明显的证据在沿海地区在过去的几十年里来自高、低纬度地区,尤其是极地海raybet雷竞技最新岸和热带珊瑚礁。

有证据表明有关极地海岸的一系列不利影响,虽然在高纬度地区温暖的条件可以有积极影响,如长旅游季节和改进的适航性(见第15章,节15.4.3.2)。传统知识还指出,普遍沿海变化在整个北美北极西北地区,育空地区和阿拉斯加西部东至努勒维特(狐狸,2003)。海冰覆盖减少意味着更大的潜力波代海岸暴露(Johannessen et al ., 2002;《福布斯》,2005;天鹅et al ., 2007)。此外,在浅浮雕,相对海平面上升,容易被侵蚀,海岸导致迅速撤退,强调冻土的融化将沿海沉积物,温暖的地面温度,增强解冻,和地面沉降与大规模的融化冰,记录在网站在加拿大北极(福布斯et al ., 2004;曼森et al ., 2006),美国北部(史密斯,2002 b;Lestak et al ., 2004)俄罗斯北部(Koreysha et al ., 2002;Nikiforov et al ., 2003;Ogorodov, 2003)。中纬度地区海岸季节性海冰也应对冰盖减少;冰层减少近几十年来已经在白令海峡和波罗的海(ARAG, 1999;数据et al ., 2004)和可能在圣劳伦斯湾(福布斯et al ., 2002)。

全球变暖对珊瑚礁构成威胁,尤其是增加海表面温度(SST)。其他各种压力的协同效应,尤其是人类的影响,比如过度捕捞,似乎加剧了热应力珊瑚礁生态系至少在当地范围内,超过了阈值超过这个珊瑚被其他生物(巴德梅尔et al ., 2004)。这些影响及其可能的后果是在盒子6.1中,海洋酸化的威胁在第四章检查,部分4.4.9,多重压力的影响是研究在盒子16.2中,大堡礁的例子,减少在珊瑚覆盖能产生重大的负面影响旅游业,描述在第11章,第11.6节。

继续阅读:箱72环境迁移

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