第4章 海平面上升 台大海洋研究所 范光龍 第4單元 本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－ 非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出

海平面上升的問題 海洋佔地球表面積71﹪，但這比例並非一成不變，大約18,000年前，海平面比現在低約100公尺，當時中國大陸與台灣以陸相連，英國與歐洲也是以陸地相接，後來地表溫度逐漸上升，海水因溫度上升而膨脹，再加上陸上的冰融化了流入海洋而使海平面漸漸上升，直到3,000年前左右才穩定下來，然後一直維持到現在都很少變化，近年來由於溫室效應的影響，地表溫度又有上升的趨勢，這又將造成海平面的上升，使陸地的面積減少。事實上，已有資料顯示過去100年來海平面大約上升10公分左右，最近的研究顯示，全球海平面每年平均上升約0.3公分。全球90﹪以上的冰在南極，因此南極冰的動態自然成為大眾注目的焦點。

海平面上升的問題 18,000年前，美國東岸的海岸線比現在往東大約延伸200公里

海平面上升的問題 18,000年前，台灣與中國大陸以陸相連

全球暖化問題 一百多年來全球增溫1℃左右 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Instrumental_Temperature_Record.png Dragons flight

全球暖化問題 造成海平面上升的主要原因是全球暖化的效應，而近百年來全球暖化主要是溫室效應造成的。大氣暖化使海水因溫度上升而膨脹，再加上陸地上的冰川融解後流入海洋而造成海面上升。本章將討論大氣成分及地球上的冰。

全球暖化問題 大氣成分與地表溫度 2. 地球上的冰

大氣成分與地表溫度 大氣成分改變可能造成兩種不同效應: 1. 溫室效應 2. 冷卻效應

溫室效應 溫室花房的玻璃屋頂讓陽光容易傳入，室內熱量卻不易輻射出去，因而能夠保持室內溫暖，這就是所謂溫室效應。太陽熱能以短波方式傳至地球，部份為地球吸收，但地球同時也把熱量以長波方式輻射出去，大氣的功能使傳入與傳出地球的熱能大致相等，因而保持了地表溫度的穩定，但是如果大氣中二氧化碳增加太多的話，等於加強了溫室效應，會造成地表溫度的上升。

溫室效應 大氣中CO2太多會造成溫室效應 范光龍教授繪製 台大 范光龍

溫室效應 造成二氧化碳含量增加的原因有二，一為化石燃料如汽油、煤等的使用量增加了，另一原因為砍伐森林，這是由於樹木行光合作用會消耗大氣中的二氧化碳，如果大氣中不斷加入新的二氧化碳，而砍掉會消耗二氧化碳的樹林，二氧化碳的含量自然會增加。

溫室效應 1860~2000年大氣中二氧化碳含量的變化 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sunspot-co2.jpg Szdori

溫室效應 汽車使用汽油會排放二氧化碳 http://search.creativecommons.org/# 關鍵字:traffic jam N-O-M-A-D

砍伐森林 亞馬遜河兩旁的森林正被大量砍伐 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:7_-_Itahuania_-_Ao%C3%BBt_2008.JPG Martin St-Amant

砍伐森林 巴西的雨林每年都在快速減少中 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fires_and_Deforestation_on_the_Amazon_Frontier,_Rondonia,_Brazil_-_August_12,_2007.jpg Jesse Allen and Robert Simmon

砍伐森林 原住民的生存受到嚴重威脅 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Yahua_Blowgun_Amazon_Iquitos_Peru.jpg JialiangGao

砍伐森林 原住民的下一代看不到前景 http://search.creativecommons.org/# Flickr關鍵字:Amazon Indian Ben Sutherland

冷卻效應 如果大氣中含太多煙（smoke），它不會影響地球的熱量輻射出去，但會阻擋部分太陽熱能傳至地球，因而使地表溫度降低。火山爆發及核戰都會使大氣中的 smoke 增加，每次發生較大規模的火山爆發，煙霧遮天，其鄰近地區的氣溫都會下降，而且持續一段時間。核戰也會製造大量煙霧，但它對人類的摧殘太可怕了，希望永遠不會發生。

冷卻效應 大氣中含煙太多會使地表溫度降低 范光龍教授繪製 台大 范光龍

京都議定書 自從工業革命以來，人類的經濟活動大量使用化石燃料，已造成大氣中二氧化碳等温室氣體的濃度急速增加， 1997年12月於日本京都舉行聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會，通過具有約束效力的京都議定書(Kyoto Protocol)，以規範工業國家未來之温室氣體減量責任。經多國不斷的努力，京都議定書終於在2005年2月16日正式生效，對於不遵守的國家，將會遭到國際的制裁。

全球暖化問題 大氣成分與地表溫度 2. 地球上的冰

地球上的冰 全球冰雪主要分布在三處: 1. 高山冰川 2. 北極的冰 3. 南極的冰

地球上的冰--高山冰川 高山上的氣溫比平地低，在中、高緯度的高山上，如北歐的挪威山上以及亞洲的喜馬拉雅山等都還有冰河時期殘存的冰仍未融化，由於近年來氣溫的升高，冰川逐漸融化而漸往後退卻，這些融化後的水最終流入了海洋。

地球上的冰--高山冰川 喜馬拉雅山的冰川 范光龍教授拍攝 台大 范光龍

地球上的冰--高山冰川 挪威高山上的冰川 范光龍教授拍攝 台大 范光龍

地球上的冰--高山冰川 挪威高山上的冰川 台大 范光龍

地球上的冰--高山冰川 挪威高山上的冰川 台大 范光龍

地球上的冰--北極的冰 北極圈內主要是海，海上多浮冰，這些海冰融化了，對海平面上升沒有多大的影響，但北極圈內有全世界最大的格陵蘭島以及蘇俄、阿拉斯加和加拿大的一些陸地，陸上的冰融了會使海平面上升。冰川可能在陸上就融化了，也可能漸漸伸入海中，崩裂入海，再逐漸融化為水。 海上的冰有兩種來源，一為海水結冰而成稱為海冰，一般是結成一塊塊圓盤式的餅狀冰，有時這些餅狀冰會被風吹拂而聚集成較大片，另一為冰川斷裂而來，稱為冰山。

地球上的冰--北極的冰 北極圈內的海洋比陸地面積大 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arctic_Ocean_-_en.png CIA

地球上的冰--北極的冰 北極海邊緣常見由陸上延伸至海的冰川 范光龍教授拍攝 台大 范光龍

南極的冰 南極為陸地，面積與美國差不多，陸上有些地方的冰層厚達二、三千公尺，地球上90﹪以上的冰在南極，這些冰融化對海平面上升的影響當然很大，目前全世界超過二十個國家在南極設有實驗站，研究南極的資源以及冰層、氣候等。

南極的冰 南極大陸幾乎全蓋滿了冰雪 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NewSwabiaMap.jpg Thomas Blomberg

地球上的冰--南極的冰 南極大陸邊緣的海域甚多巨大冰山 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glacial_iceberg_in_Argentina.jpg IlyaHaykinson

海平面上升 我們在陸地上觀察到海平面的升降，可能是兩種原因造成的: 1. 陸地之升降 2. 海平面本身之升降

陸地之升降 在約二萬年前的冰河時期，陸地上甚多冰雪把北極圈地殼往下壓，使之下陷了一些，後來地表溫度漸升，陸地上的冰雪因融化而減少，地殼所受壓力漸小而緩慢彈升回來，在北極圈的挪威地區估計每年上升約0.7公分，相對的，由於這個原因造成一個地方的上升，其鄰近必有一個地方會下陷，結果荷蘭沿海每年也下陷了大約0.7公分左右，再加上海平面每年上升0.3公分，陸地與海平面每年更接近1公分左右。這現象目前還持續著，長遠而言，荷蘭必需面對海岸有些地區可能逐漸沒入海中的嚴重問題。

陸地之升降 地殼的升降可以比喻成在海水浴場常見的塑膠浮具，人的重量使浮具中段下陷時，兩端則往上彈升；人離開了，中段彈升回來，而兩端則往下彈 回水平的位置。 范光龍教授繪製 台大 范光龍

陸地之升降 支撐地殼於地表面上的力量是浮力，地球最外層的岩石圈是硬的，下面軟流圈的地函則為會緩慢流動的塑性物質，岩石圈壓下來，排開了塑性物質，產生的浮力支撐著部份陸地冒出於海平面上，南極大陸如果沒有冰雪，則露出海面的部份較多。南極覆蓋了大量冰雪，就像裝了貨的船一樣，陸地下陷了，將來冰雪逐漸融解，南極露出海面的陸地面積會更大。 范光龍教授繪製 台大 范光龍

陸地之升降 1979年及2007年覆蓋在北極圈的冰雪消長 http://blog.udn.com/suma100/1562563

陸地之升降 荷蘭的阿姆斯特丹陸地只比海平面高約1公尺 范光龍教授拍攝 台大 范光龍

陸地之升降 挪威地區估計每年上升約0.7公分 范光龍教授拍攝 台大 范光龍

陸地之升降--台灣 台灣位於上升的板塊上，每年大約上升1公分，但每年雨水大約也沖刷了相同的高度，因此台灣的山不會愈來愈高，此外，沿海地區超抽地下水也常會造成地層下陷，但那是人為的因素，而不是自然發生的現象。

海平面本身之升降 海平面的升、降非常緩慢，但它的變化卻會使全世界的海岸線產生全面性的改變，大約18,000年前，也就是最近一次的冰河期，當時陸地上的冰雪相當多，海平面比現在低約100公尺。

海平面上升的因素 促成海平面上升的因素很多，在將來30年海平面可能上升約18公分，下列四項因素依重要性排列如下： 1. 水熱膨脹 2. 高山冰川 3. 格陵蘭 4. 南極

海平面上升--南極地區的角色 南極有全球90﹪以上的冰，到了2030年，它不但不會使海平面上升，反而下降了0.6公分，這是由於南極陸棚的冰融化變薄，但新降的雪又使冰層加厚，到了2030年，地表溫度稍增，雖然南極融冰量增加了，但南大洋海水蒸發量增加更多，換句話說，增加的下雪量超過增加的融冰量，因此反而造成海平面下降了0.6公分，但這種情形不會永遠如此維持下去，也許在不久的將來，地表溫度上升到了某一限度，增加的融冰量超過了增加的下雪量，屆時南極冰融化使海平面上升的速度將會很驚人，那可能是人類史上少見的自然大災難。

海平面上升--南極地區的角色 美國在南極有多處研究站 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Croquet_at_South_Pole,_April_2005.jpeg NOAA

海平面上升--南極地區的角色 在南極工作備極辛苦 http://www.flickr.com/photos/elisfanclub/4542108335/sizes/l/ elisfanclub

海平面上升--南極地區的角色 人類干擾了企鵝的生活環境 http://search.creativecommons.org/# flickr上查詢關鍵字:Antarctica Christian Revival Network

~The End~ 請多指教

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