从气象学原理上来说，全球变暖使得地表气温升高，较高的温度会引起水面的蒸发加大，不仅蒸发到大气中的水汽总量增加了，而且水循环的速率也加快了。由于大气中的水分也增多了，这将使更多的降水在更短的时间内发生，强暴雨、强暴雪等极端降水事件以及局部洪涝出现的频率可能增加，个别地区龙卷风、强雷暴以及狂风和冰雹等强对流天气也会增多。另外，由于从植物、土壤、湖泊和水库的蒸发加快，水分耗损增加，再加上气温升高，一些地区将遭受更频繁、更持久或更严重的干旱。
通俗来讲，这是地球系统的平衡性被打破了。正如英国的气候变暖学家和作家马克·奥莱纳斯（Mark Lynas）也表示,全球气候正在因为气候变暖而越来越不稳定。
至于未来，极端气候的发展形势会如何，IPCC第四次评估报告告诉我们，预计今后一些极端天气气候事件的出现将更加频繁。而我国发布的《气候变化国家评估报告》也指出未，来我国极端天气气候事件呈增加趋势，并且，随着未来经济总量和人口密集度的增加，我国气象灾害承载的脆弱性也会相应增加。
在极端气候肆虐中，河口城市的苦楚首当其冲。
河口作为三角洲地区的前沿和环境变化最敏感的地段，因此，气候变化越剧烈，对河口地区的净影响就越趋向负面，最脆弱的是那些位于海岸带和江河平原的地区、经济与气候敏感性资源联系密切的地区、极端天气事件易发的地区，特别是城市化发展快速的地区。
其中，对于长江流域的一份体检报告便宣告了这个三角洲的症结，由世界自然基金会（WWF）发布《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告指出：受全球气候变化的影响，中国长江流域未来50年地面气温可能上升1.5℃至2℃，极端气候事件发生的频率将呈进一步增加的趋势。20世纪90年代整个长江流域的年平均气温增加0.33℃，而2001至2005年升温幅度达0.71℃。长江流域的季风特点决定了该区域受极端气候事件的影响较大，在过去几十年气候变暖的过程中，尤其是上世纪90年代以来，长江流域洪涝灾害发生的频率呈增加趋势，而未来的气候变化可能使其进一步加剧，极端严重的洪灾、冰雪灾害及干旱事件有增加的趋势。
三、淡水变“盐水”的不归路
在河口城市，海水与淡水本就只有一线之隔，因为河口城市地处河流域海洋的交汇处，因此，一旦淡水河流量不足海水就会入侵，当咸淡水混合，上游水体就会变咸。在我国，长三角与珠三角诸地也面临“咸潮”的困扰。
珠三角地区算得上“咸患重灾区”，近几年，咸潮年年袭击珠三角城市。2004年，20年最严重的一次咸潮入侵珠三角地区，涉及广州番禺区、珠海区和中山市。其中，番禺14个镇用水告急，3楼以上非水池用水住户均不同程度出现用水困难；珠江中山部分地区供水中断甚至近18个小时，普通居民只能依靠水桶取水与咸潮作战。
咸潮导致的供水形势紧张，使山泉水成了抢手货，到各个采水点取山泉水成为了珠海的一条风景线，排成长龙等待装水的“水桶”尤为壮观，许多市民甚至要等到半夜才能接到水。有人干脆在取水的地方搭起了简易帐篷，方便连夜排队的市民休息。
当时，中山大学海岸海洋研究中心的吴超羽教授指出：“这次咸潮有可能是一次偶然的事件，但更有可能不是一次偶然的事件，而是一个未来的咸潮可能会更趋严重的信号。本来这并不可怕，而可怕的是我们对咸潮形成机制还不清楚，更没有建立一个咸潮预警机制！”就在他对未来进行预测的一年后，咸潮又如期而至，倒灌的海水涌入珠三角淡水供应的“命门”西江，一连八日致使中山、珠海、番禺各取水口均被高度咸潮覆盖。由于中山市储备淡水充足，咸潮虽猛却难以发威，但是最下游的珠海市却因为淡水资源贫乏而一度陷入咸潮困扰，被称为花园城市的珠海也在咸潮的入侵中饱受用水折磨。
珠三角之所以被认为受咸潮严重影响皆因咸潮对珠三角城市群构成了威胁。珠江河口非常特殊，其不仅拥有河口还有1000多条河道纵横、交汇互通，此交织如网的河道被称“网河”，网河全长1600公里，是世界上最大的网河。珠三角城市群全都在各江河边，许多网河纵横交错，因此咸潮对珠三角城市群构成整体威胁。轻者咸潮仅波及东莞、广州黄埔地区，重者会影响广州及下游区域。
珠江之上无序的采砂行为也助长了咸潮发生的可能性，吴超羽教授指出，整个珠江口的砂年平均量是8000万吨，这个数字是包括悬浮在水里的泥砂，而沉在河底的粗砂只占总量的5%-6%，人们挖走的河砂大部分都是粗砂，而且开采量已经连续15年超过了8000万吨，这就把历史上积存的河砂都挖尽了，而上游的河砂是不够补充已被挖走的河砂的。没有了河砂的沉积，河床下倾，海水就会沿着大江大河自下溯江而上，引发咸潮上溯。
同时，海平面上升对咸潮也有一定的推动。由中国科学院、广东省科学院等13个单位、100多位科技人员历时8年合作完成的一项研究表明，如果疏于防范，珠三角这一中国最发达的地区将遭受更为严重的洪水、风暴潮、涝灾和咸潮的袭击，面临“被淹”的危险。
咸潮入侵、海水倒灌也是河口城市上海的“家常便饭”，因为地处长江入海地区，上海市在长江口右岸接纳了最后一条支流黄浦江，长江和黄浦江终年受潮汐影响，上海成为了长江三角洲地区受咸潮危害最严重的城市。
2008年1月，就在上海全力应对17年来最大暴风雪的当口，冬日枯水期经常来犯的咸潮再一次侵袭了长江口。上海中心城区北部的虹口和宝山等区的居民陷入了“停水”的困境，桶装饮用水成了他们的救命稻草；2009年11月中旬以来，咸潮频频侵袭长江口，这是入冬以后的第四次咸潮了。用水高峰时段，小区楼层较高的居民家水龙头里有时都放不出水。
在自然条件下，长江入海口都有可能在每年的12月至次年4月出现海水倒灌的现象。历史上，长江三角洲最严重的一次咸潮发生在1978年，当年，咸潮不仅侵入长江口，还进入了黄浦江，并导致崇明岛被咸水包围近100天。而2006年10月24日的咸潮来袭，则造成了浦东新区的日供水量不得不减少1/4。
“随着全球气温升高，海平面上升，长江河口面临着日益严重的咸潮入侵的危险。”WWF全球首席运营总监Judy Slatyer女士表示。
上海的水质令人头疼。上海市市长韩正曾经说过，上海不缺水，但是上海缺好水。事实上，海平面上升引起海水倒灌，咸潮入侵的频率在过去几年呈明显的增加趋势，对上海饮水安全构成了极大的威胁。
“我们的内河水质太差，长江来水偏少，东海咸潮频发，四面环水的上海可饮用的水源实在太少了！”坐拥长江、黄浦江两条大河，上海市水务局副局长沈依云却发出这样的感慨。
早在2006年，上海市水务局供水处处长陈远鸣就曾表示：“上海的水资源形势太严峻了，现在最高日供水量达到1001万立方米，经济的快速发展已经把水资源和水环境‘逼’到了难以承载的地步。”按现有供水规模，到2010年上海将每天缺水470万立方米。而且，上海被列为全国36个水质型缺水城市之一，更是联合国预测21世纪饮用水缺乏的世界六大城市之一。
而在未来，作为中国的经济文化重镇，国际的大都市，上海不得不思考城市化过程中的水资源问题，尤其，当海平面上升步步紧逼的时候。
原本上海只有两大水源地——黄浦江上游和陈行水库，而今，积极在建的青草沙将成为第三个水源地，一举弥补用水缺口。青草沙由此被寄予厚望：其所处的长江水量充沛，占上海过境水资源总量的98.8%，水质在I类至II类，目前的利用率却只有万分之六。
寻找青草沙水源还得益于86岁的著名河口海岸学家、中科院院士陈吉余，他曾提出“干净水源何处寻，长江河口江中求。”而这句诗话的背景却面临一个无可奈何的残酷现状：1990年7月，上海刚入夏便遭遇连续高温，全市自来水日供水突破470万吨，创历史最高纪录。而且，黄浦江上游来水日趋枯竭，导致中下游污水上涌，自来水水质下降，部分地区居民反映自来水带有臭味。上海不得不求助苏浙两省，从太湖开闸放水，成为上海水源紧缺的一个警告。
其时，上海自来水取水口已历经变迁，从最初的苏州河，到黄浦江中下游段，再到黄浦江上游临江段。但随着经济快速发展，黄浦江已不堪重负，每年的“黑臭期”呈增长趋势。同时，上游太湖水质也开始出现富营养化，上海饮用水的源头同样受到被污染的威胁。
于是，在现实的紧迫之下，专家就开始寻找适合的水源。其实，早在两千年前，长江口从镇江、扬州入海，历经变迁，才形成现在的口门，从启东嘴至南汇一带入海，在长江口外伸过程中，潮涨潮落间，长江从上游挟带来的大量泥沙在河口附近形成沙洲和河坝，长兴岛是其中一个，它在清朝咸丰年间成岛，古称鸭窝沙，周围还有几个小沙岛：中央沙、青草沙、瑞丰沙等。
仔细勘察此地地形后，专家发现青草沙滩面较高，和长兴岛西端伸出沙嘴形成的高滩，遥相对峙。两者之间另有一马蹄形心滩，与青草沙、长兴岛三者围成一半封闭式水域，形势天成，易于施工，是建造水库的理想地点。
经过长期的研究，最后科学家得出结论：在咸潮入侵期，青草沙水域处于相对低盐度区，水库取水口选址北港上游，可供水量巨大，这保证了在咸潮来临之前，水库能有充足的时间储够足够的淡水。另外，青草沙以南的长江口中泓主流还是一个天然屏障，能够阻隔上海城市污水向北扩散，这客观上减轻了水库在枯水期或咸潮来临时蓄水的负担。陈吉余院士认为，就算万一出现连续不能取用合格水的天数超过预期，也能以黄浦江淡水解不时之需，两手准备，当无匮乏之虑。
青草沙成了上海地区的“三峡工程”，为了保障日益发展壮大的城市用水，青草沙水库也开始了它的光荣使命。上海市林业局野生动植物保护管理处处长谢一民也对此项目框架进行了高度评价，他说：“上海市政府在水源地环境保护方面已经做了大量工作。位于长兴岛北侧江心的预备水源地青草沙虽然将于2010年开始为上海市提供新的优质原水；然而受到全球气候变化、海平面上升的影响，青草沙将难以摆脱咸潮的威胁。因而，黄浦江上游水源地的保护与生态安全将始终是重中之重。”
在海平面不断上升的环境背景下，位于大河河口的三角洲无疑将是最首当其冲的受害者。历经地质变迁、沧海桑田，如今各大三角洲早已是世界各国经济、文化发展最早最活跃的地区之一，它们正处在气候变化的前沿，也比以往任何时候遭受着更严酷的气候考验。而且，随着海平面的不断上升，不仅仅是三角洲地区，所有的沿海低地都面临着被淹没的危险，谁也不知道未来还有哪些更意想不到的袭击，带给人们多么惨重的损失。