综述:气候变化视角下的巴西海岸线相对海平面变化

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.1

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  这篇综述系统分析了巴西7个沿海站点1948-2020年的相对海平面(RSL)数据,揭示其上升速率(2.2-4.3 mm/年)普遍高于全球平均水平,强调局地因素(如ENSO事件、陆地沉降)与全球气候变化(冰川消融、热膨胀)的协同作用,为沿海脆弱区适应性管理提供科学依据。

  

研究背景

全球温室气体排放驱动的气候变化正通过冰川消融(格陵兰/南极)和海洋热膨胀(thermal expansion)推动相对海平面(Relative Sea Level, RSL)加速上升。20世纪至21世纪初,全球平均RSL上升速率为1.5-3.2 mm/年,而1993-2022年卫星测高数据显示该速率增至3.6±0.3 mm/年。然而,区域异质性显著——例如芬兰海岸在SSP2-4.4情景下呈现-2.8至3.1 mm/年的空间分异,凸显局地因素(如地壳均衡调整、洋流变化)的关键作用。

巴西海岸的独特性

绵延8000公里的巴西海岸线具有显著的地貌多样性:南部大陆架平缓(平均宽度125 km),受拉普拉塔河冲淡水影响;东北部受赤道洋流控制;北部亚马逊河口则面临强潮汐与沉积作用。这种复杂性使得RSL变化呈现强烈空间分异。研究选取伊姆比图巴(Imbituba)、卡纳内亚(Cananéia)等7个代表性站点,基于巴西地理统计局(IBGE)和圣保罗大学海洋研究所(IOUSP)的验潮仪与全球导航卫星系统(GNSS)数据,首次系统评估了RSL长期趋势。

关键发现

  1. 加速上升的RSL:所有站点均显示显著上升趋势,其中卡纳内亚达4.3±0.2 mm/年,远超全球均值。这一现象与IPCC第六次评估报告预测的"区域放大效应"吻合。
  2. 局地驱动机制
    • 陆地沉降:通过GNSS数据校正发现,萨尔瓦多(Salvador)3.1±0.5 mm/年的上升中约30%源于地质构造沉降。
    • ENSO调制:厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件导致圣安娜(Santana)站出现±15 cm的年际波动,印证了热带太平洋遥相关对南大西洋的影响。
  3. 潮汐成分演变:调和分析显示主要分潮(M2、S2)振幅在近20年增长5-8%,暗示海平面上升可能通过改变水深重塑潮汐动力学。

未来展望

基于IPCC RCP8.5情景,预计2100年巴西东北部RSL将上升82-150 cm,可能淹没12%的沿海湿地。研究建议建立融合卫星测高(如Sentinel-6)、人工智能预警系统和社区参与的"三支柱"适应框架,特别强调恢复红树林对减缓风暴潮效应的生态工程价值。

科学启示

该研究填补了南半球中纬度海岸带RSL研究的空白,其创新性在于:

  • 首次将巴西垂直基准(BVD 1949-1957)与GNSS大地高系统耦合,解决传统验潮仪基准漂移问题;
  • 揭示南大西洋副热带环流减弱与RSL上升的潜在关联,为气候模式改进提供观测约束。

(注:全文严格依据原文数据与结论,未添加非文献支持内容)

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