海南环岛沙滩岸线变化规律及影响机制

如图3-4所示，上截幂律与岸线蚀退/淤进的累积分布拟合较好，说明对于岸线上的某一点，其短期内向陆蚀退或向海淤进的距离存在一个上限（rT）。上截幂律方程中的尺度指数D即为垂直于岸线方向上的岸线变化的分形维度，与之相对的是用来描述沿岸方向上岸线变化分形特征的功率谱指数β。上截幂律关系中，-D表示累积分布在对数图中的斜率，D值越大则意味着小尺度的研究对象所占的比例越高。通过上截幂律方程拟合得到的参数rT和D，可以描述调查期间岸线水平移动量的分布。

最大的岸线蚀退上限（41.3 m）和最小的岸线淤进上限（15.4 m）同时发生在S1-S2（图3-5），这与S1-S2期间研究区域受到一系列强台风影响的事实情况相符合。最低的岸线蚀退上限出现在S2-S3（12.1 m），意味着在S1-S2受到强烈侵蚀之后、S2-S3岸线基本上没有进一步发生后退。在另一个没有受到台风影响的时期（S6-S7），其蚀退上限为23.1 m，接近于淤进上限28.6 m，大约是S2-S3蚀退上限的两倍。这表明，平静天气下岸线后退的移动量具有充分大的可能性，可以大大超过S2-S3的表现；换句话说，S2-S3岸线的低后退上限应该与前期台风影响下的大量岸线蚀退有关，S1-S2过后岸线进一步蚀退的空间被压缩了。然而，最高的岸线淤进上限不是在S2-S3（26.4 m）而是在S5-S6（33.0 m），意味着S1-S2一系列台风带来的岸线侵蚀后退在接下来的6个月内（S2-S3）并没有完全恢复。一般情况下，台风影响期间岸线蚀退的上限高于岸线淤进的上限，无台风影响的时段则相反；但S5-S6的岸线变化却不符合这个一般规律。对此，有几点相关情况需要考虑：①在其之前的时间段（S3-S4-S5），台风“威马逊”和“海鸥”引起了强烈的岸线侵蚀后退，这是随后岸线发生大规模的恢复性向海淤进的先决条件；②S5-S6的热带风暴“鲸鱼”的影响力是比较弱的（表2-1），这种相对较为平静的天气为大幅度的岸线淤进和有限的岸线蚀退提供了有利的环境；③同理，岸线蚀退需要一定的空间，岸线的淤进也是有极限的。尽管S6-S7没有台风影响海南岛，其岸线淤进量的上限未必是最高的，这是因为在此之前的S5-S6岸线已经发生了一定量的恢复和淤进，即岸线淤进的空间/资源减少了。虽然有充分的理由可以期待在台风引起了强烈的岸线蚀退之后的平静天气下发生相当量级的岸线淤进（Morton，等，1994；Wang，等，2006），但是S2-S3的岸线淤进上限与S1-S2的岸线蚀退上限有明显的差距。根据本研究较有限的数据资料，暂时无法得出系列台风作用下的岸线蚀退上限和单个台风作用的岸线蚀退上限之间的差别，原因之一是S1-S2影响海南岛的最后一个台风“海燕”是S1-S7强度最大的，有能力带来比“海鸥”（S4-S5的台风）更大的影响，并使S1-S2的岸线蚀退上限成为调查期间的最高值。综上所述，密集的系列台风造成的岸线蚀退可能不会比单一台风作用下的岸线蚀退程度更强，但在系列台风登陆之后岸线的完全恢复则可能需要更长的时间。(www.xing528.com)

图3-5　6个调查区间内岸线蚀退/淤进距离累积分布拟合的上截幂律方程参数

在利用上截幂律方程对岸线移动累积分布进行拟合的6个调查时间区间内，其尺度指数D大部分为0.1左右，最大不超过0.5，明显小于其他自然现象的观测统计结果（Burroughs和Tebbens，2001）。低D值意味着更多位置的岸线移动量接近于对应的上限rT。对于rT值比较小的调查时段，其岸线变化的幅度相对较小，此时用D值来描述岸线移动量分布的意义不大。利用rT值和D值的组合可以描述各个调查期间岸线向陆/向海移动量的分布情况。S1-S2上限为41.3 m的大幅度岸线蚀退广泛分布，而岸线向海淤进的移动量则限于15.4 m以下。S2-S3尽管岸线向海移动的距离不超过26.4 m，但移动距离接近这个数值的岸段比例十分可观。S3-S4较多岸段的岸线后退量接近26.4 m；S4-S5岸线淤进和蚀退的上限分别为30.3 m和33.0 m，都超过了30 m，但只有小部分岸段的岸线向海移动量能够接近这个尺度。S5-S6岸线向陆移动的距离不超过23.1 m，且大部分岸线蚀退的岸段其后退量都比较小，但岸线淤进量接近33 m的岸段则分布较广。S6-S7尽管也出现了大幅度的岸线淤进情况，但大部分的岸线变化幅度都比较小。