近岸過(guò)程與海岸侵蝕機(jī)制研究進(jìn)展

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第28卷第2期2010年4月海洋科學(xué)進(jìn)展ADVANCESINMARINESCIENCEV01．28No．2April，2010近岸過(guò)程與海岸侵蝕機(jī)制研究進(jìn)展陳子桑1’2，于吉濤2，羅智豐2(1．國(guó)家海洋局第三海洋研究所，福建廈門(mén)361005；2．中山大學(xué)水資源與環(huán)境系，廣東廣州510275)摘要：首先簡(jiǎn)單介紹了砂質(zhì)海岸近岸地形動(dòng)力過(guò)程的時(shí)空多尺度特征及其復(fù)雜性，海岸系統(tǒng)相互依存的3個(gè)方面和近岸帶地形動(dòng)力基本特征；進(jìn)而從5個(gè)方面論述了國(guó)內(nèi)外對(duì)砂質(zhì)海岸侵蝕地形動(dòng)力過(guò)程與機(jī)制研究的進(jìn)展：1)長(zhǎng)重力波運(yùn)動(dòng)與海岸侵蝕；2)近岸環(huán)流

2、、波增水、底流運(yùn)動(dòng)與岸灘侵蝕；3)海灘碎波帶地形動(dòng)力狀態(tài)與岸灘侵蝕方式；4)波生沿岸流、沿岸輸沙與海岸長(zhǎng)期變化；5)海岸侵蝕終極平衡形態(tài)規(guī)律。最后概括了未來(lái)需優(yōu)先探索的地形動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和研究策略。關(guān)鍵詞：近岸地形動(dòng)力過(guò)程；砂質(zhì)海岸侵蝕機(jī)制；岸線平衡形態(tài)模式；研究進(jìn)展中圖分類(lèi)號(hào)：P737．23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：167l一6647(2010)02—0250—07海岸帶環(huán)境保護(hù)與資源開(kāi)發(fā)利用是未來(lái)解決人口增長(zhǎng)、陸地資源枯竭、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)優(yōu)先戰(zhàn)略選擇。然而，近幾十年來(lái)由于全球氣候變化、入海河流、海岸動(dòng)力和人類(lèi)活動(dòng)等

3、因素之間復(fù)雜的耦合作用，全球砂質(zhì)海岸普遍遭受侵蝕，已經(jīng)制約、威脅著海岸帶經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球氣候變化異常日益顯現(xiàn)，全球性海平面上升將導(dǎo)致海岸侵蝕后退，有可能加大的風(fēng)暴潮強(qiáng)度及頻度還將進(jìn)一步加大海岸侵蝕強(qiáng)度，岸線進(jìn)退及其形態(tài)演變趨勢(shì)已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注和高度重視。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署在1991年發(fā)布的“當(dāng)前全球環(huán)境狀況”中就指出：“全球變暖將加速海平面升高，?會(huì)引起嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)后果，會(huì)威脅低洼島嶼及沿海地區(qū)”。聯(lián)合國(guó)教科文組織十分重視海岸侵蝕對(duì)臨海區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的威脅，專(zhuān)設(shè)“海岸區(qū)域和小島嶼(CSI)

4、環(huán)境與發(fā)展”項(xiàng)目，資助監(jiān)測(cè)海岸侵蝕與演變、資料分析、資源評(píng)估等①。目前，海岸侵蝕機(jī)制及演變趨勢(shì)已經(jīng)成為海岸帶陸海相互作用研究的重要內(nèi)容。研究海岸帶陸海相互作用尤其是海岸侵蝕機(jī)制需要深入研究近岸帶過(guò)程。20世紀(jì)80年代以來(lái)，西方國(guó)家研究人員強(qiáng)化了對(duì)近岸過(guò)程的理論研究，取得了顯著的成果，大大推進(jìn)了近岸海洋科學(xué)研究和學(xué)科發(fā)展。1989年4月和1998年9月，西方國(guó)家數(shù)10名最著名的近岸海洋科學(xué)家和工程師先后2次在Florida的St．Petersburg召開(kāi)專(zhuān)門(mén)會(huì)議，對(duì)近岸過(guò)程研究進(jìn)行討論，分析近岸過(guò)程的研究概況和存在的問(wèn)題，探討下一

5、個(gè)10a的研究重點(diǎn)[1]?；诟咝录夹g(shù)手段的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、采集高精度的數(shù)據(jù)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展海岸侵蝕機(jī)制與近岸過(guò)程研究的重要組成部分，開(kāi)展了多項(xiàng)大型的研究項(xiàng)目，如：美國(guó)實(shí)施海岸侵蝕研究計(jì)劃中使用機(jī)載激光雷達(dá)(LIDAR)監(jiān)測(cè)全美海岸在1997—1998E1Nino年間的海岸侵蝕[2“，得到了極端波況前后海岸變化的精確對(duì)比結(jié)果；美國(guó)北卡羅來(lái)納州Duck的現(xiàn)場(chǎng)研究設(shè)施(FieldResearchFacility，簡(jiǎn)稱(chēng)FRF)采用水陸兩用車(chē)(CRAB)對(duì)近岸過(guò)程已進(jìn)行了約30a的現(xiàn)場(chǎng)綜合觀測(cè)和研究，提交了大量的研究成果，為美國(guó)海岸帶

6、的成功管理提供許多了寶貴數(shù)據(jù)資料和重要理論依據(jù)；類(lèi)似的情況可見(jiàn)于荷蘭JARKUS長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的地形剖面觀測(cè)；從1997年10月開(kāi)始至2001年3月結(jié)束的旨在深入了解海岸泥沙輸運(yùn)機(jī)制的COAST3D項(xiàng)目，吸引了英國(guó)、荷蘭、法國(guó)、西班牙和比利時(shí)歐洲五個(gè)國(guó)家合作，其重視現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)程度可見(jiàn)一斑②。收稿Et期：2008l201資助項(xiàng)目：我國(guó)近海海洋綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)專(zhuān)項(xiàng)課題——海岸侵蝕現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與防治技術(shù)研究(908020304)；國(guó)家自然科學(xué)基金——極端波況下沙質(zhì)海岸前濱地形動(dòng)力與侵蝕機(jī)制研究(40576041)作者簡(jiǎn)介：陳子槧(1952)，福建

7、福州人，教授，博導(dǎo)，主要從事海岸環(huán)境演變方面的研究．Email：eesczs@mail．sysu．edu．cn(段焱編輯)①見(jiàn)：httP：／／www．unesco．org／csi／②見(jiàn)：http：／／www．hrwallingford．co．uk／projects／COAS'I、3D／萬(wàn)方數(shù)據(jù)2期陳子橥，等：近岸過(guò)程與海岸侵蝕機(jī)制研究進(jìn)展砂質(zhì)海岸侵蝕也是我國(guó)沿海地區(qū)普遍發(fā)生的海洋災(zāi)害之一。2003年國(guó)家海洋局曾組織開(kāi)展的重點(diǎn)岸段海岸侵蝕監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，海岸侵蝕導(dǎo)致海岸道路、設(shè)施、農(nóng)田、防護(hù)林、海濱浴場(chǎng)和漁港，甚至居民區(qū)遭到嚴(yán)重破壞

8、或威脅。由低丘臺(tái)地基巖岬角構(gòu)成的一系列大小不等的灣灘是華南乃至我國(guó)砂質(zhì)海岸一種重要類(lèi)型，目前也處于普遍侵蝕狀態(tài)，而且海岸侵蝕有加劇發(fā)展的趨勢(shì)。系統(tǒng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)觀測(cè)、處理與分析技術(shù)能力已經(jīng)成為深入開(kāi)展海岸侵蝕演變研究，建立海岸帶防災(zāi)減災(zāi)決策管理系統(tǒng)不可或