中国海岸带海平面上升淹没风险评估及适应性对策研究

	中国海岸带海平面上升淹没风险评估及适应性对策研究
	徐鹤
学位类型	博士
导师	侯西勇
	2024-05
培养单位	中国科学院烟台海岸带研究所
学位授予单位	中国科学院大学
学位名称	工学博士
学位专业	环境科学
关键词	海平面上升中国海岸带海岸洪水淹没风险适应性对策
摘要	在全球气候变化背景下，海平面高度持续上升已经成为普遍共识。海平面上升通过海岸洪水淹没、咸水入侵以及岸线侵蚀等方式对全球海岸带的基础设施维护、土地资源管理、人口安全与生计以及沿海生态系统稳定造成严重的负面影响。中国海岸带作为经济-社会-生态要素高度集聚的重点区域，未来海平面上升带来的淹没风险尤为突出。鉴于此背景，本研究以中国海岸带为研究对象，提出如下科学问题：气候变化背景下，未来时期中国海岸带将在何时何地面临何种程度的海平面上升淹没风险，预期造成何种程度的负面影响，考虑到经济社会发展和自然环境条件的差异，不同地区及行业应采取何种适当且有效的适应性策略？为解决该问题，本文综合气候科学、地理信息科学、灾害学和区域规划学相关理论和方法开展研究。（1）基于海平面上升多情景模拟数据，构建水文连通性模型，详细分析RCP2.6/RCP4.5/RCP8.5情景下未来时期中国海岸带的海平面上升物理淹没特征，包括淹没范围、面积、水深和频次的时空变化。（2）基于危险性、暴露度&敏感度和适应能力三个维度，优选22个评估指标构建淹没风险评估框架，并应用主客观组合赋权法，分析RCP2.6-SSP1/RCP4.5-SSP2/RCP8.5-SSP5情景下2030、2050和2100年的中国海岸带海平面上升淹没风险及其变化特征。（3）量化分析未来时期不同情景下海平面上升淹没典型风险区对GDP、人口、土地利用/覆被和交通枢纽的预期影响，并以人口、GDP和建成区面积占比为核心指标，探讨未来时期不同情景下经济社会发展水平及其空间分布特征；进一步地，引入耦合协调度模型，分析海平面上升淹没风险与经济社会发展的同步性关系。（4）综合研究结果和国际经验，提出五项适应性对策，旨在为中国海岸带面临的海平面上升挑战提供科学依据和实用策略。研究取得的主要结论如下：（1）未来时期不同情景下中国海岸带海平面上升淹没区域主要集中在环渤海地区、江苏至长江口沿海地区、珠江三角洲和台湾西部沿海地区，且各情景下淹没范围的空间重心均显示出从西南向东北转移的趋势；不同情景下，中国海岸带理论最大淹没面积呈现波动上升趋势，至2100年，RCP2.6/4.5/8.5情景下淹没面积分别可达4.89万km2、5.05万km2和5.35万km2；在高排放情景下，“深水”和“极深水”的面积和面积占比均显著增加；随着排放情景的上升，地势较高的区域也将面临更加频繁的淹没。（2）中国海岸带海平面上升淹没“极高”风险区主要集中在辽宁海岸带南部、河北海岸带东部至山东海岸带西北部、胶州湾沿海地区、江苏海岸带北部至中部，以及长江三角洲和珠江三角洲地区，“极低”风险等级的区域则主要分布在海拔较高的内陆山地和丘陵地区；在RCP2.6-SSP1情景下，“极低”风险等级的面积显著增加，显示出随着时间的推移，部分地区的淹没风险将会有所缓解，相比之下，RCP8.5-SSP5情景下，“极高”风险等级的面积急剧增加，突显了中国海岸带在极端气候变化情景下面临着严峻挑战；江苏、上海、广东和天津海岸带“高”和“极高”风险等级的面积占比明显高于其他省份，而福建、浙江和海南海岸带“极低”风险等级的面积占比较高。（3）在较低排放情景下（RCP2.6-SSP1）中国海岸带海平面上升典型风险区预期影响的GDP在2050年达到峰值，而在更高排放情景下（RCP4.5-SSP2和RCP8.5-SSP5）则在2100年达到峰值；在上述三种情景下，预期影响的人口数量均在2050年达到峰值；“高”淹没风险区预期损失的GDP和人口数量远高于“极高”风险区；不同情景下，广东、浙江、江苏海岸带预期受影响的GDP和人口数量最为显著；广东海岸带预期受影响最大的土地利用/覆被类型为建成区，其次是耕地和内陆水体，而江苏海岸带预期受影响最大的土地利用/覆被类型为耕地，其次是内陆水体和建成区；中国海岸带典型风险区预期影响的港口数量最多，其次是汽车站、火车站和机场，其中，“高”风险区预期影响的汽车站和火车站的数量高于“极高”等级风险区，而港口和机场数量低于“极高”等级风险区。（4）中国海岸带经济社会发展水平为“高”和“极高”的区域主要集中辽宁海岸带中部、河北海岸带北部、天津海岸带中部、山东海岸带东部、上海海岸带、浙江海岸带东北部和广东海岸带东南部，且经济社会发展重心呈现由西南向东北方向转移趋势，反映了未来时期北方沿海地区经济社会加速发展；在不同情景下，沿海城市的经济社会发展水平呈现出相似的空间分布模式，珠三角地区的深圳和东莞等城市一直保持在“极高”发展水平，上海、嘉兴、汕头、厦门、广州、佛山等城市则保持在“高”发展水平；中国海岸带面临海平面上升淹没风险和经济社会发展水平同步性水平较高的区域主要分布在天津海岸带、江苏海岸带北部、上海海岸带、浙江海岸带北部、福建海岸带东部和南部、广东海岸带中部，特别是，连云港、上海、苏州、嘉兴、厦门、汕头、深圳、东莞、广州、佛山和中山，这些地区或沿海城市在未来时期经济社会发展与海平面上升淹没风险交织密切的问题尤为严重，需要特别关注。（5）结合上述主要研究结论，从海岸带综合风险管理视角，提出5方面适应性措施，为政府、企业和社区降低海平面上升淹没风险的不利影响提供策略建议，包括：加强基础数据采集共享，提高灾害预警分析水平；分层分级分类应对风险，提升不同产业抵御能力；统筹工程和非工程措施，兼顾发达与欠发达城市；规划点线面体的防灾格局，完善多策略风险应对机制；发展可持续的海岸带经济，促进“双碳”战略目标实现。
页数	150
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/35385
专题	中国科学院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	徐鹤. 中国海岸带海平面上升淹没风险评估及适应性对策研究[D]. 中国科学院大学,2024.

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