海洋为人类的生存和发展提供了丰富资源,是重要的国际贸易通道,对全球气候和生态环境具有重要调节作用。
一个国家的领海是国土的重要组成部分。领海的生态环境质量退化是一个国家土地退化的重要表现形式,但随着海洋开发的深入,人类活动对海洋环境的污染加剧,也就是说海洋也存在着类似的荒漠化,那么什么是海洋沙漠化呢?下面就一起来了解一下吧。
提起寸草不生、荒无人烟等词汇,人们会马上想起干旱缺水的沙漠。不过科学家发现,在海洋中同样存在一些地方,在那里,动植物都不见踪影,可谓是海洋中的“沙漠”地带。
“海洋沙漠化”的学术概念是指由于漏油在海面扩展成油膜,抑制海水的蒸发,阻碍潜热的转移,从而引起海水温度和海面气温的上升;同时,由于水分蒸发受阻,海面上的空气变得干燥,失去对气候的调节作用,类似于沙漠气候的特征,因此被人们称之为“海洋沙漠化效应”。
后来,这个概念得以扩展,由于缺乏营养物质,海洋生物圈发生变化、海洋生物逐渐减少以致稀少,海洋中出现类似沙漠“不毛之地”的现象也被称作“海洋沙漠化”。
● 海洋沙漠 ●
在热带南太平洋地区,大约有一半的地方,其面积比整个欧洲的面积还要大,由于缺乏营养盐而导致海洋中的浮游植物无法生存,使这里成为不毛之地,从而被称为海洋中的“沙漠”。海洋沙漠被称为海洋低氧区、海洋缺氧区,或者海洋死亡区。
海洋中也不是到处都有大量的鱼类分布的,一般来说海洋生物丰富的区域,都是拥有比较多浮游生物(包括浮游植物和浮游动物)的海域,而浮游生物的多少,主要取决于海水中营养物质的多少。
海水中营养物质的来源主要有两方面,分别是海底的淤泥和入海径流,所以全球沿海地区的大陆架海区,通常拥有较多的营养物质,鱼类等海洋生物也较为丰富。如果通过寒暖流交汇或者上升性寒流,把海底的淤泥上泛,通常可以增加表层海水的营养物质。
而在广阔的大洋中部地区,由于远离陆地缺少地表径流带来的营养物质,同时海水深度较深,海底营养物质难以上泛,通常表层海水中营养物质十分稀少,导致浮游生物也很少,鱼类等海洋生物也少,真所谓“水至清则无鱼”,就像是海洋中的沙漠。科学研究发现在1997年至2007年的十年时间内,太平洋和大西洋的海洋沙漠面积扩大了15%,扩大的面积约为660万平方千米。图片 迄今为止,海洋生物稀少区仍在不断增加。而全球气候变暖造成的环流浅水变暖可能是造成“海洋沙漠”面积不断扩大的原因。
在热带南太平洋地区,大约有一半的面积(比整个欧洲的面积还要大)成为了海洋之中的不毛之地,也就是海洋沙漠。造成这种现象的原因,据研究和“全球变暖”有关系,由于地处热带的大洋海区,本身表层水温很高,而冷海水位于大洋底部,冷暖海水对流十分困难,难以把海底的营养物质上泛。全球变暖导致了表层海水的温度更高,也就更加抑制了海水的对流运动,导致营养物质更少,也就扩大了海洋沙漠的面积。谭老师地理工作室综合整理
开展研究的科学家们表示,虽然9年的研究时间并不长,有关这方面的问题还有待进一步的长期研究,但因人类行为造成的气候变化与“海洋沙漠化”问题脱不了干系。
海洋沙漠化,可使海洋水生生物因为得不到氧气而大量死亡,使沿岸地区地区气候变得更加炎热干燥,干旱面积将会扩大。
2006年,联合国环境规划署(UNEP)在北京召开的大会上发布了《2006年全球环境展望年鉴》,该报告称,海洋沙漠数量已经达到了200个,在过去两年中增长了34%。自从上个世纪70年代以来,海洋沙漠的数量和面积一直在扩大。
科学家认为,造成海洋“沙漠”面积扩大的原因可能是全球气候变暖。因为研究早已表明,全球变暖会导致海洋水温升高,而海水升温后溶解氧的能力会有所下降。研究证明,这种现象与海水温度日益升高有密切关系。在0℃的时候,1千克海水可以携带大约10毫升的溶解氧,但如果温度升高到25℃,1千克海水携带的溶解氧就减少到4毫升。根据不久前美国研究人员发表的一项研究报告显示:这种海洋沙漠扩张化同时导致海水表面温度平均每年递增1%,相当于0.02℃~0.04℃。海水升温还使不同水层屏障现象更加恶化,阻止深度海域的营养物质上升到达海洋表面向生物提供食物。
在赤道太平洋一些海域的海洋表层,水温常年平均为27摄氏度左右,但由于没有上升流将深海中含有高营养盐的海洋底层冷水带到表层海水,再加上海洋的层化作用,导致表层海水中营养盐极端缺乏,因此这里作为海洋食物链基础的浮游生物的数量也极少。全球气候变暖导致海洋洋流的变化,在许多热带海洋区域,海洋层化现象进一步加剧,导致海洋沙漠化的区域进一步加大,这种现象引起各国科学家的极大关注。
由于海洋中缺少氧气的“死亡区”——鱼类和海洋植物的墓地快速增长,正逐渐威胁着地球的健康。受全球变暖影响,海洋沙漠面积正在逐渐扩大,已危及许多海洋生物的生存。如果全球气温继续升高,就可能给海洋生物以及依赖海洋生存的地区的人们带来“严重后果”。随着海洋沙漠不断扩大,海洋生物的生存空间减小,许多物种被迫离开深海栖息地前往含氧充足的海域,这意味着它们将不得不为争夺新的生存空间而展开残酷的竞争。
● 世界上最孤独的地方:尼莫点 ●
有一个地方,它是地球表面距离陆地最偏远的地点,最近的陆块与此地点相隔2,688千米之遥。这个地点位于南太平洋中央48°52.6′S123°23.6′W之处的海面上,是一处由三座岛屿所围成的三角区域。叫做尼莫点。这块是三不靠的区域,是世界上最孤独的地方。
尼莫点占地球海洋面积的10%,由于几乎没有生命而被称为海洋“沙漠”。在拉丁语中“尼莫”的意思是“没有人”,很好地概括了它的特点。尼莫点正式名称为海洋难抵极,这个地点孤立于陆域、船舶航线及洋流之外,其所处海域的人类活动及其他生物踪迹稀少。所以很少有人到达过这里,陪伴寂寞的只有数万尺的深海和天空中偶尔坠落的航天器。
尼莫点处在两个大陆构造板块的断层区域,地质活动极为频繁。并且南太平洋环流刚好全部避开了这个海域,没有养料供给,海洋微生物的数量比其他海域少了三分之一。
海水顶托
顶托是一种地理现象。指支流水流被干流高水位所阻,形成的壅水现象。在黄河下游汇入的支流,如沁河、天然文岩渠、金堤河、大清河等,因干流河床淤高,遇黄河涨水,支流来水就受到顶托。海水涨潮或河、湖水位增高,挡住流入的河水,使不易下泄。
海水顶托指河流水位低,被海水的高水位所阻,形成的壅水现象。很明显,海水倒灌使得海水到了陆地上,而海水顶托并没有。
常见发生区域
海水顶托
海水顶托示意图☝
在河流入海口地势低平地区,由于河水水位与海水水位差异小,加上密度存在差异,河水汇入海水中,不会马上混合在一起,而是会出现海水在下,河水在上的现象,海水对河水产生顶托作用。比如恒河入海口、湄公河入海口。
干支流顶托
在干支流交汇处,支流汇入干流时,由于受到干流的阻挡作用而产生的顶托作用。比如长江大部分支流汇入长江时,长江都有顶托作用。
湖水顶托
湖水顶托示意图☝
在地势低平的河流入湖口,湖水会对河水产生顶托作用。同时也存在湖水流出,注入河流时,河流也会对湖水流出产生顶托作用。比如长江与鄱阳湖之间,汛期长江对鄱阳湖的水流流出就产生了明显的顶托作用。
04 水库顶托
水库顶托示意图☝
在水库库尾,也即水库蓄水的末尾段,也称回水区,当修建大坝拦截河流时,开始产生回水,回水对上游来水产生顶托作用。
强弱影响因素
地势起伏
地势起伏小,地形平坦,水体产生的顶托作用更强。
水位高差
注入水体与被注入水体之间的水位差越小,顶托作用越强。当被注入水体在某些条件出现水位更高的现象时,顶托作用会更强。
汇入角度
支流汇入干流的夹角越大(越接近垂直汇入),干流产生的顶托作用越强。
密度差异
被注入水体密度大于注入水体时,被注入水体由于密度大会在下对注入水体产生的顶托作用更强,一般河流注入海洋或者河水注入咸水湖时容易出现。谭老师地理工作室综合整理
影响
流速减慢、泥沙淤积
顶托作用的发生会导致水流受阻,发生雍水现象,水体流速减慢,
导致泥沙淤积。泥沙淤积会抬高河床,在入海口或者入湖口地区形成三角洲。
水位抬升
顶托作用导致泥沙淤积,河床抬高,从而会抬高水位,加上水流受阻,产生雍水现象,极易在丰水期引发洪涝灾害。、
二、海水倒灌
海水倒灌指的是海水经地表到达陆地;海水入侵,指的是海水经地下到达陆地。
海水倒灌,这是我国沿海地区普遍存在且日趋严重的问题。其成因主要取决于地质结构、岩层密度和取水量。地下水的过分开采,也是引发海水倒灌的重要因素。
出现海水倒灌的原因可能是:
1. 地势低平地区遇到潮汐、巨浪时
2. 地下水的过分开采
3. 中游、上游农业、生产用水多,导致河流下游水量减少,水位下降。
4. 过度采沙,河床下降,导致海水倒灌.
5. 出现有固定时间的天文大潮。
出现海水倒灌的地点:
1. 季风气候内河流的入海口:夏季河水海水水位相等,冬季,河水水位下降,导致海水倒灌。
2. 喇叭型河口处。(钱塘江大潮)
3. 沿海地区地势低洼处。
解决措施:
首先,最关键的是要严控地下水开采量。制定禁止开采区和限制开采区的保护规划,以恢复地下水的良性循环。
其次,要强化节约用水管理,发展节水型工业、农业和服务业。工业用水提倡循环利用,农业要加大节水型新技术灌溉设施建设。
再者,要支持截流、截潜和集雨工程,增加地表水蓄水量,增强地下水补给量,让淡水资源最大程度在内陆消化。
三、顶托与倒灌的区别
(一)海水流向不同
1. 海水倒灌指的是海水经地表到达陆地。
2. 海水顶托是涨潮时,海水水位高于河道出口水位,形成海水往内河倒灌的现象。
(二)发生原因不同
1. 海水倒灌的形成原因有地势低平地区遇到潮汐、巨浪时;地下水的过分开采;中游、上游农业、生产用水多,导致河流下游水量减少,水位下降;过度采沙,河床下降,导致海水倒灌;出现有固定时间的天文大潮。
2. 海水顶托是一种地理现象,河流水位低,被海水的高水位所阻,形成的壅水现象。
(三)危害不同
1. 海水倒灌使得陆地上的水混了海水,造成地下水和土壤盐度升高,危害到当地植物生存,也会给人体健康造成危害。
2. 海水顶托容易引发洪涝灾害,或者泥沙沉积、淤积在河道中,使河床抬高,如果海水顶托作用强,致使海水进入河道,沿河上溯,会造成咸潮,河水和地下水盐度增加,影响到工农业生产和居民生活。
四、习题链接
黄河是我国第二长河流,由于黄河含沙量高,年输沙量大,黄河水在入海口附近受流速减慢和海水顶托作用,泥沙大量淤积,形成黄河三角洲。黄河三角洲湿地也伴随而生,同时也不断变化。下图为黄河三角洲湿地分布图。
( 1 )说明海水顶托在黄河三角洲湿地形成过程中的作用。 ( 6 分)
(2)分析未来黄河三角洲湿地面积的变化及其原因。(8分)
【答案】
(1)海水顶托可导致入海河水流速变慢,利于泥沙沉积形成洼地;(3分)导致河水和海水在洼地交汇积水,利于湿地形成。(3分)
(2)变化:湿地面积不断增大。(2分)
原因:随着黄河携带泥沙向海洋方向不断沉积,三角洲面积不断扩大;(3分)三角洲地势低平,受海水顶托作用,新的洼地不断积水形成新的湿地。(3分)
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