(a) ở đới bờ, những biến đổi mực nước có ảnh hưởng rất lớn đến cấu tạo địa chất, các hệ sinh thái ven bờ và các vùng dân cư ven biển. Quá trình dâng cao liên tục của mực nước trong thời gian dài luôn là nguyên nhân gây ra xói lở và phá hủy đường bờ. Các kết qủa nghiên cứu, dự báo nước dâng có ý nghĩa rất lớn đối với hoạt động phát triển đới bờ bao gồm các dự án kinh tế, thiết kế công trình cầu cảng và giao thông hàng hải.
(b) Rất nhiều các đặc điểm địa mạo đới bờ hiện đại là sản phẩm của qúa trình dâng cao “đẳng tĩnh” mực nước trong kỳ Holocen do sự ấm lên của khí hậu và băng tan. Những biến đổi của mực nước biển trong các thời kỳ địa chất khác nhau là kết quả của các qúa trình biến đổi khối lượng nước đại dương, hình dạng của đáy đại dương, tách dãn lục địa và hình thành lục địa mới.
(c) Các nghiên cứu về mực nước luôn là chủ đề chính trong các hoạt động nghiên cứu khoa học thuộc lĩnh vực hải dương và công nghiệp dầu khí. Như chúng ta đã biết, đa số các trạm quan trắc khí tượng hải văn đều nằm ở các quốc gia ven biển có nền công nghiệp phát triển như Bắc bán cầu, vì vậy qúa trình nghiên cứu những biến đổi của mực nước biển và đại dương trên toàn thế giới bị hạn chế (điều này đã diễn ra trong trước thế kỷ). Để hiểu thêm về vấn đề này, chúng tôi giới thiệu tới bạn đọc cuốn sách của Emery và Aubrey (1991) với tiêu đề “ Mực nước biển, độ cao của lục địa và các trạm quan trắc”. Ngoài ra, các bạn có thể tìm thấy các bảng thủy triều được lấy từ các trạm quan trắc của Mỹ trong các tuyển tập do Lyles, Hickman và Debaugh (1988) thực hiện và một số tài liệu liên quan đến sự biến đổi của mực nước biển trên toàn thế giới trong thời kỳ Holocen do Pirazzoli (1991) xuất bản. Tập hợp bài viết về sự dao động của mực nước và ảnh hưởng của nó tới vùng bờ được Nummedal, Pilkey và Howard (1987) xuất bản. Các vấn đề liên quan đến công nghệ, sự thay đổi khí hậu, mực nước biển, khí CO2 trong khí quyển đều được Hội nghiên cứu Quốc gia xuất bản thành sách vào các năm 1987 và 1983. Các phương pháp tính toán và dự báo về sự biến đổi của mực nước biển được Houston xuất bản năm 1993.
(2) Một số khái niệm
Sự biến đổi của mực nước biển luôn là một vấn đề phức tạp vì vậy để hiểu rõ được bản chất của vấn đề này, chúng ta cần phải biết hai khái niệm sau:
(a) Dao động địa tĩnh của mực nước biển là các dao động xảy ra do sự biến đổi thể tích của đại dương và khối lượng nước trong đại dương (Sahagian và Holland 1991). Để xác định, người ta dựa vào việc tính toán sự chênh lệch giữa bề mặt nước đại dương với một mốc chuẩn theo hệ thống quy uớc toàn cầu. Đây là một thách thức vì vị trí các mốc chuẩn chỉ nhạy cảm với những biến đổi của đại dương về thể tích nước biển và thể tích dại dương. Vì vậy với những vùng có hoạt động kiến tạo mạnh, việc đo đạc mực nước địa tĩnh là không thích hợp do thường xuyên có các chuyển động thẳng đứng của trái đất (Mariolakos, 1990). Kết qủa quan trắc thủy triều tại các trạm đo ở những khu vực ổn định cho thấy khoảng dao động của mực nước địa tĩnh là từ 15-23cm/ thế kỷ (Barnett, 1984).
(b) Dao động tương đối của mực nước biển là những dao động liên quan đến sự chênh lệch giữa mực nước đại dương với bề mặt lục địa tại một khu vực nào đó. Trong tự nhiên, cả lục địa và biển đều chuyển động tương đối so với mặt Geoid (mặt trung bình của trái đất), vì vậy việc xác định dao động tương đối của mực nước dựa vào các trạm quan trắc thủy triều thường thiếu chính xác do bản thân chúng cũng bị nâng lên hoặc hạ xuống. Trong trường hợp, nếu biển và lục địa đều chuyển động nâng theo cùng một tỉ lệ thì các trạm quan trắc sẽ không biểu hiện được những dao động của mực nước. Ngoài ra dựa vào các dấu hiệu khác như vết tích của đường bờ cổ người ta có thể xác định được dạng dao động này.
(3) Các nguyên nhân gây ra biến trình của mực nước
(a) Những biến đổi ngắn hạn thường phụ thuộc vào một số các yếu tố thời tiết và hải dương như thủy triều, dòng chảy trong đại dương, dòng chảy trên lục địa, băng tuyết và các biến đổi vi khí hậu và cả những thay đổi về độ dốc của bề mặt lục địa do ảnh hưởng của động đất hay núi lửa. “Giai đoạn ngắn” ở đây là quãng thời gian chúng ta có thể quan sát và nhận biết được những biến đổi thông thường như dâng cao hay hạ thấp của mực nước trong vòng 10 hoặc 25 năm. Đây được xem là vấn đề cực kỳ quan trọng đối với các nhà quản lý và quy hoạch đới bờ vì mối quan tâm hàng đầu của họ bao giờ cũng là tuổi thọ vaif chục năm của dự án, nên việc dự đoán được tiến trình biến đổi của mực nước sẽ giúp họ lường trước các rủi ro trong kế hoạch xây dựng.
(b) Những biến đổi theo thời gian dài thường diễn ra khá chậm chạp trong khoảng hàng nghìn đến hàng triệu năm do ảnh hưởng của các yếu tố địa chấn, kiến tạo, trầm tích, băng hà, khí hậu và hải dương xảy ra trên quy mô lớn. Chẳng hạn, trong thời kỳ băng hà, cách đây chừng 15.000 năm, mực nước biển đã bị hạ xuống rất thấp so với bây giờ từ 100-130m (hình 2-15). Những vết tích đường bờ cổ và các vùng đồng bằng ven biển trong giai đoạn đó đến nay vẫn còn có thể tìm thấy ở các vị trí độ sâu khác nhau trên rìa lục địa (Suter và Berryhill, 1985). Nhiều thay đổi lớn khác cũng đã được ghi nhận qua các thời kỳ địa chất khác nhau (Payton, 1977).
(c) Bảng 2-6 là các thống kê về những yếu tố gây tác động tới biến trình của mực nước theo các quy mô thời gian khác nhau. Nội dung chi tiết sẽ được trình bày thêm ở các phần tiếp theo.