马尔代夫-国家气候与发展报告：马尔代夫海平面上升和海岸变化-背景文件

权利和许可本协议任何内容均不得构成或被视为对特权的限制或放弃世界银行的豁免权，所有豁免权均明确保留。© 2024 世界复兴开发银行 / 世界银行 1818 H街西北华盛顿特区20433 电话：202-473-1000 互联网：www.worldbank.cn本文内容受版权保护。由于世界银行鼓励传播其知识，只要给予充分的署名，本作品即可为非商业目的全文或部分复制。关于权利和许可的任何查询，包括附属权利，应致世界银行出版物，邮箱：pubrights@worldbank.org银行集团，美国华盛顿特区西北区H街1818号，邮编20433；传真：202-522-2625；世界银行不保证本作品中包含的数据的准确性、完整性或及时性，也不对信息中的任何错误、遗漏或差异承担责任，也不对使用或不使用所提供的信息、方法、程序或结论承担任何责任。本作品中所示的国界、颜色、面值、链接/脚注和其他信息并不表明世界银行对任何领土的法律地位或对上述国界的认可或接受有任何评判。引用他人著作并不意味着世界银行赞同这些作者的观点或他们作品的内容。这项工作是由世界银行工作人员完成的，并得到了外部贡献。这项工作中表达的调查结果、解释和结论不一定反映世界银行的看法、其执行董事会或它们所代表的政府的观点。 234海岸带海洋应用研究 (CMAR), 海岸过程研究小组, 普利茅斯大学新加坡国立大学地理系Deltares，代尔夫特，荷兰环境与自然科学系，马尔代夫国立大学格德·马塞林克1, 马蒂尔德·林德哈特1, 保罗·肯奇2,弗罗尔特热·罗耶温克1,3,Ahmed Aslam Waheed1,4世界银行委托CMAR为马尔代夫国家气候与发展报告（CCDR）准备的支持海平面上升（SLR）和海岸变化相关背景分析的报告 目录致谢1. 背景2. 文献综述2.2. 珊瑚礁岛屿环境中的关键形态动力学过程2.3. 海平面变化2.4. 珊瑚岛动力学2.6. 适应海平面上升的策略和措施3. 路线图2.2.1. 碳酸工厂72.2.2. 波浪变形过程（波浪破碎、耗散、水跃和长波）82.2.3. 珊瑚岛上的波浪（爬高、漫顶和溢顶）92.2.4. 沉积物输运过程10 11 2.2.5. 岛屿地下水位122.3.1. 过去13 2.3.2. 现在 2.3.3. 未来132.4.1. 全新世期间（最后10000年）岛屿演化14 2.4.2. 十年岛屿动态16 2.4.3. 岛屿对极端事件的响应172.4.4. 珊瑚礁岛屿的物理恢复力182.5. 海平面上升对环礁岛屿的影响20 20 2.5.1. 浴缸模型 20 2.5.2. 流体动力学模型 21 2.5.3. 形态动力学模型 222.5.4. 海平面上升影响的评估3.1. 动态自适应政策路径 (DAPP)383.2. 岛屿类型41 3.3. 适应策略433.4. 总体要求和活动44 3.5. 类型特定的路线图47 3.5.1. 保护47 48 3.5.2. 过渡到保护措施 3.5.3.过渡到基于自然的适应措施483.5.4. 与自然措施相容的住宿49232.6.1. 海岸防护（硬质和软质工程，基于自然的解决方案）27 2.6.2. 岛屿增强（抬岛、填海造地）29 2.6.3. 抗洪基础设施和空间规划 302.6.4. 迁移与搬迁 32 2.6.5. 预警系统和未来洪水风险情景322.7. 马尔代夫应对海平面上升的适应性应用 32 2.7.1. 岛屿分类与类型 35 2.7.2. 海平面上升下岛屿响应与适应的概念模型2.1. 马尔代夫海洋学与地质背景22.1.1. 地理2 3 2.1.2. 地质 5 2.1.3. 海洋学（风、潮汐和非潮汐水位变化、波浪） 712142338 4.1. 海平面上升预测及其相关影响51 4.2. 关键物理过程51 4.3. 当前及替代适应策略524.4. 适应路径534.5. 建议554. 摘要515. 参考资料57 致谢该报告的资金由GFDRR和ProBlue提供。这份报告是世界银行马尔代夫国家气候与发展报告的一部分。该报告的编制由Natasha Chapplow和Martin Heger领导。该报告由Gerd Masselink教授、Mathilde Lindhart（普利茅斯大学海岸带应用研究小组、海岸过程研究小组）、Paul Kench（新加坡国立大学地理系）、Floortje Roelvink（荷兰代尔夫特Deltares）和Ahmed Waheed（马尔代夫国立大学环境与自然科学系）合著。该报告作为背景研究论文，被提交至马尔代夫国家气候与发展报告（CCDR）。马尔代夫CCDR可在公开获取。世界银行集团的网站。 我马尔代夫的海平面上升和海岸变化 1. 背景作为一个小岛屿发展中国家（sids），马尔代夫共和国面临着与其地理和脆弱的生态特征相关的许多固有结构性挑战。位于印度洋的马尔代夫，大约有51.5万居民（https://statisticsmaldives.gov.mv/) 并且由 1,131 个地理上分散在 960 公里以上的岛屿组成，包括 187 个有人居住的岛屿和 164 个度假岛屿 (https://isles.gov.mv/)这项地理环境面临的主要挑战之一是对气候变化影响的脆弱性，特别是海平面上升（SLR）。由于80%的国土面积低于平均海平面1米，且超过40%的人口居住在距海岸线100米范围内，SLR对马尔代夫的威胁有可能是致命的。海平面上升、侵蚀和海岸洪水对马尔代夫的影响的文献综述，以及潜在适应策略（简称“文献综述”）世界银行已为马尔代夫准备了国家气候与发展报告（CCDR），以更好地理解气候变化的适应和减缓挑战与机遇。马尔代夫CCDR分析了发展与气候变化之间的相互作用，以更好地理解气候变化对该国发展路径的影响，并确定以人为中心的韧性和风险降低投资的优先领域。该报告通过以下三项任务支持了马尔代夫CCDR相关的背景分析，包括海平面上升（SLR）和海岸变化：根据政府间气候变化专门委员会（ipcc）的最新评估，1993年至2018年间全球海平面上升的观测速率为3.3毫米/年，而2006年至2018年间则为3.7毫米/年（Fox-Kemper，2021). 未来海平面上升速率预计将增加，但预测取决于未来的排放情景。政府间气候变化专门委员会将预计的排放结果范围称为共同社会经济路径（ssps），并为每个ssp制作了详细的海平面上升估算值。假设中等情景ssp2-4.5，相对于1995-2014年的基线，到2100年全球平均海平面上升为0.56米（0.44-0.76米），代表平均海平面上升速率为5.5毫米/年。在最极端的“化石燃料发展”情景ssp5-8.5下，预计到2100年的海平面上升量为0.77米（0.63-1.01米），代表平均海平面上升速率为8毫米/年。马尔代夫必须为海平面上升的增加做好准备，因为未来沿海洪水频率和规模预计将不成比例地增加（维图塞克等人，2017).对马尔代夫未来海平面上升影响评估的信心，然而，由于四个主要原因而较低。首先，海平面预测存在不确定性，因为它们主要依赖于未来排放情景，并且哪种情景最合适尚不明确。其次，缺乏足够的环境数据（波浪、水位、地形、水深）来为预测海平面上升影响提供模型信息。第三，目前仅应用了水动力学模型来评估未来洪水风险（斯托拉齐等，2018）并且这些模型忽略了岛屿对海平面上升的形态响应以及沉积物供应的作用（马塞尔林克等，2020第四，马累群岛中的数百个有人居住的岛屿因其属性不同（例如，波浪暴露程度、礁平台高度和宽度、岛屿形状和大小、土地利用、人口密度）而代表不同类型的岛屿；因此，气候适应策略和措施预计将强烈依赖于岛屿类型（Hinkel等，2023). 摘要1马尔代夫的海平面上升和海岸变化马尔代夫海平面上升和海岸影响：现有研究结果、空白和迈向有效适应决策支持信息系统（简称“路线图”）的道路 2.1.1. 地理2.1. 马尔代夫海洋学与地质背景2. 文献综述马尔代夫沿着西北印度洋绵延960公里，从北纬7°到南纬0.5°的赤道，包括约1196个珊瑚岛，自然组织成26个环礁（图2.1a）。马尔代夫海拔最高仅2.4米，是世界上地势最低的国家之一。马尔代夫广阔的经济专属区（EEZ）覆盖916,000平方公里，拥有全球3.1%的珊瑚礁，包括所谓的“法罗群岛”，即环绕着一个小潟湖的独特环状珊瑚礁构造（史蒂文斯和弗罗曼，2019). 挪威群岛独特地排列成双链，内海位于中心。每个群岛的规模和岛屿数量差异显著；例如，Huvadhu包含255个岛屿，与只有一个岛屿的Fuvahmulah形成鲜明对比。马尔代夫总礁区仅有5%是陆地（高于潮位）。大多数礁区缺乏陆地，拥有广阔的浅水礁台、沙质阶地、前礁区、块礁区，以及面积在0.1至5公里之间的小型礁环和小岛。2百分之六的岛屿有红树林和/或湿地，其中许多正越来越多地因住房、旅游业发展、农业和商业目的而被砍伐或退化。填海造地现象普遍，环境与能源部（MEE）估计，到2016年之前，已有1300公顷的海域被填海。mee, 2017)，代表马尔代夫居民岛屿总面积增加了近10%。在2023年9月之前五年内，又填海造地2900公顷（）。前环境部长肖娜·阿明, 亲自沟通),代表有人居住岛屿总面积增长了20%以上。针对国家面临的海平面上升、侵蚀和沿海洪水挑战的深入文献综述、环礁岛屿相关的关键物理过程、可用的建模练习以及针对海平面上升的合理且创新的适应措施吉施勒等 (2014)使用卫星图像和大英帝国的海图，通过量化礁区面积、礁类型以及其他地貌要素（如环礁边缘的通道、泻湖、斑礁和法罗礁等），全面研究了马尔代夫的礁石形态多样性（图2.1c, d）。礁石几何形状和衍生参数与环境参数（如降水量、风速、洋流强度和能量波作用等）进行了比较（图2.1b）。北部马尔代夫环礁每年接收约1700毫米降水量，与南部环礁的每年2350毫米形成对比（贝利等人 2014).吉斯勒等 (2014)发现南部环礁的较高降水率促进了历史低海平面时期（'低水位'）的石灰岩溶解加速。因此，随着南部环礁通过溶解过程侵蚀（该溶解过程对地貌的影响被称为'喀斯特'），其表观周长扩大，并发育了深邃泻湖。马尔代夫的降水地理变化从而驱动了环礁大小和泻湖深度的北向南增加。除了降水外，风以及与印度季风相关的风生浪创造了空间模式差异和珊瑚礁类型差异，这在北部群岛（即远离赤道）尤为明显，因为在这些地区季风和风暴的影响增强。空间模，oes 来说ﻓﺎﺭ 式变化的一个例子是北部环礁中泻湖珊瑚礁和环礁边缘通道（被称为'边缘珊瑚礁'）的丰富。对于该模式不太明显，因为它们在泻湖和环礁边缘的数量在群岛的中北部达到最大值（图 2.1b）。 2马尔代夫的海平面上升和海岸变化 2.1.2. 地质学马尔代夫是查戈斯-拉克代夫海岭的一部分，该海岭延伸于北印度洋和中印度洋之间（图2.2a）。该地区进行深层勘探钻探（Purdy和Bertram，1993）表明，厚度为2.1公里的礁石衍生碳酸盐岩之下覆盖着一个5500万年历史的火山岩体（火山地表之上的结构残余）（图2.2a）。这代表了约0.04毫米/年的长期平均沉降速率。碳酸盐岩在火山基底上的增长受到沉降和海平面波动的相互作用控制：在上升海平面时期，碳酸盐岩的堆积和有时被淹没；在下降海平面时期，露出水面的礁石进行碳酸盐岩溶解。具体而言，在海平面上升期间，一个珊瑚礁系统可以：(1)“跟上”上升的海平面；(2)“赶超”'与海平面同步，当海平面上升的速率减缓时；或（3）'放弃'导致珊瑚礁被淹没。碳酸盐沉积可以呈现不同的风格，包括加积（垂直沉积）、前进积（礁体系横向扩张）和后退积（礁体系向下延伸追踪下降的海平面）。除了与活珊瑚礁生态系统相关的建设过程外，碎屑沉积物向汇（例如泻湖、岛屿、沙坝）的运输，可能随后是这种礁来源物质的胶结，也促进了礁体系的演化（图2.2a）。 3马尔代夫的海平面上升和海岸变化 4马尔代夫的海平面上升和海岸变化对全新世珊瑚礁和环礁岛屿发展的了解是相关的，因为在了解过去