生活中,尽管风、海底地震和潮汐总是引起海面涨落,但是人们还是认为海面是平坦的,仿佛是一面镜子平放在大地上。近年来,随着人造卫星测量技术的发展,人们发现风平浪静的海面实际上也是坑坑洼洼的。有些地区的海面是凸起的,有些地区的海面是凹陷的,两者之间最大的差距可达100多米。尽管如此,因为海平面凹凸的变化在1000千米以上的广泛范围内逐渐变化,所以不容易被航海者察觉罢了。
那么影响海平面不平的两个主要因素可以归结为:一是涨潮、落潮、风暴和气压高低等因素,使海面始终不能归于平静;二是海底地形的不同,也决定了海面的不平。此外,有时海面的高低还与附近的巨大的山脉或山脉所组成的物质的积聚有关。这种物质的积聚,可以使其表面引力弯曲,从而形成一种动力,驱使水离开一个地区而流向另一个地区,从而造成了海面高低不平的现象。
事实上,海平面的高度并不是一成不变的。海平面的上升和下降对人类的生活会产生巨大的影响。影响海平面升降的因素有很多。比如,温室效应使地球南极和北极的冰雪大量融化,就会引起海平面上升。在过去的20世纪中,人们竟然发现凹凸不平的海平面上升了20厘米,这是一个在过去千年中的最高速度。科学家估计,如果不采取有效措施,随着温室效应的增强,一部分冰山将会融化,2080年海平面还要上升41厘米。此外,地质学家也曾经告诉我们,在地球漫长发展的历史中曾经有7次特大的冰期,每次冰期都会引起海平面的大幅度下降。
除了温室效应对海平面的影响以外,海底的扩张速度对它的影响同样不容忽视。
海洋是一个开放性的系统,它不停地与地球内部存在着水分循环和交流。由于现代地幔水陆续不断地渗入海中,从而导致海平面正在以每年1毫米的速度上涨,所以可以说海底的扩张速度是另一个影响海平面的重要原因。当海底板块扩张速度加快时,大洋中脊体积变大,结果使海水溢出正常的海岸线而侵入大陆内部,造成海平面上升。反之,当海底板块扩张速度变慢时,大洋中脊变冷收缩,海底下沉,这时候海平面自然就会下降了。风暴潮
风暴潮指由强烈大气扰动,如热带气旋(台风、飓风)、温带气旋等引起的海面异常升高现象。沿海验潮站或河口水位站所记录的海面升降,通常为天文潮、风暴潮、(地震)海啸及其他长波振动引起海面变化的综合特征。一般验潮装置已经滤掉了数秒级的短周期海浪引起的海面波动。如果风暴潮恰好与天文高潮相叠(尤其是与天文大潮期间的高潮相叠),加之风暴潮往往夹杂狂风恶浪而至,逆江河洪水而上,常常会使其影响所及的滨海区域的潮水暴涨,甚者海潮冲毁海堤海塘,吞噬码头、工厂、城镇和村庄,使物资不得转移,人畜不得逃生,从而酿成巨大灾难。
有人称风暴潮为“风暴海啸”或“气象海啸”,在我国历史文献中又多称为“海溢”“海侵”“悔啸”,及“大海潮”等,把风暴潮灾害称为“潮灾”。风暴潮的空间范围一般由几十千米至上千千米,时间尺度或周期为1~100小时,介于地震海啸和低频天文潮波之间。但有时风暴潮影响区域随大气扰动因子的移动而移动,因而有时一次风暴潮过程可影响一两千千米的海岸区域,影响时间多达数天之久。
在世界上,有一个著名的与风暴潮抗争的国家——荷兰。“荷兰”在日耳曼语中叫尼德兰,意为“低地之国”,因其国土有一半以上低于或几乎水平于海平面而得名。它位于西欧,濒临北海,全境地势低洼,河流纵横,渠道交错,堤坝密布,全国面积近5万平方千米,其中有1/4位于海拔1米以下。荷兰的气候属海洋性温带阔叶林气候。由于地低土潮,荷兰人接受了法国高卢人发明的木鞋,并在几百年的历史中赋予其典型的荷兰特色。由于这一带潮差较大,极易发生风暴潮灾害,所以长期以来,荷兰人为了生存和发展,竭力保护原本不大的国土,避免在海水涨潮时遭受“灭顶之灾”,他们与海潮、水患进行了坚持不懈地斗争。
在这些与海的长期斗争中,围海造田是其中一项最有成效的措施,直到今天它仍然是人类向海洋空间发展的一项重要活动。荷兰首当其推是向海洋索取土地的著名国家。早在13世纪荷兰人民就筑堤坝拦海水,再以风车为动力挖泥和抽干围堰内的水,到今天风车仍然是这个低地国家的代表景观呢。几百年来,荷兰修筑的拦海堤坝长达1800千米,增加土地面积60多万公顷。如今荷兰国土的20%都是通过人工填海造出来的。