9.2 上升的海面與沉陷的海岸

數據顯示過去100年來,海水面以平均每年1∼2mm(例如:1.8+0.3mm/yr, Douglas, 1991)的速率緩緩上升;全球暖化的加速,可能使海水面上升的速率加倍,到了2100年,海水面可能比現在高58cm(Warrick and Rahman, 1992)。世界上各地海岸所受的影響程度不一,有些地區因受構造力的作用而上升或下降,但有些地區因人為的作用使海岸地區持別容易成為受害地區,例如因抽用地下水、石油而使地層下陷;或是河川上游建水庫,採砂石使河川輸砂量減少,使海岸線倒退。過去四十年來,全世界建了超過15000座的大型水壩,調節了陸上15%的逕流,同時也阻礙了河川輸送砂石的自然平衡。據統計,美國的密西西比河的輸砂入海的量,一世紀來己經減少了85%,致使河口三角洲每年以2cm的速率沉陷。

朝潮晚汐,潮來潮往,海水面隨著地球自轉及月亮盈虧而有潮汐現象,呈現週期性的漲落,如古詩所說:「寧知潮有信,嫁與弄潮兒」。許多港口及海岸地區自十九世紀末葉以來,長時間記錄海水面的高度,將這些記錄把以日或月為單位的起伏濾掉,即能看出當地長期海水面的變化趨勢。圖9-01圖9-1顯示了美國八個海港的長期潮測記錄,圖9-2顯示除阿拉斯加外,多數呈現了緩慢上升的趨勢。在海水面下降的地區,可以看見早先海水面較高時所造成的海蝕崖;而海水面上升的區域則顯現出鹽灘沼澤擴張的跡相。一般而言,海水面下降(海岸上升)的地區多係近期地殼隆升運動所致,如阿拉斯加;而海水面上升(海岸沈降)的地區多係人為抽取地下水所致。

影響海水面升降的因素眾多,時間尺幅各不相同,長的如地殼板塊運動,短的如一天之內的潮汐現象(圖9-2)。探討與「全球變遷」相關的議題,我們主要側重於10o∼105年(1年至十餘萬年)時間尺幅的因素。

從上次冰期鼎盛期(約18000年前)迄今,北半球中高緯度地帶的冰原大規模融化,向後撤退,原本陸地上數千公尺的冰層一旦撤除,受壓地區呈現一種緩慢回彈的現象,這是由於地球的均衝作用(isostacy)所致,亦即,每一單位面積中,由地表以迄地心累積的質量需相若,當冰層覆蓋時,上部地函熔融狀的物質因受壓而向其他位置流開;當冰層溶化後,地函物質則回復流入,形成補償作用。舉例來說,很像人離開沙發後,一度凹下的沙發逐漸回彈的現象。因為水的粘度低,流動性高;冰原一旦融化,冰水迅速排入海中,全球海水面如嚮斯應,迅速上升(上次冰期迄今,上升約120公尺);而地函物質粘度高,流動緩慢,因均衡作用而形成的調整,及所表現出來各地不同程度的隆升或沈降,均需更長的時間才能達成均衡。也因此,冰融所造成的海水面上升與後續的、反應較遲鈍的各地的均衡作用有一時間差,使各地所量測(或表現)的相對海水面的變化非常複雜。


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