從氣象學原理上來說，全球變暖使得地表氣溫升高，較高的溫度會引起水面的蒸發加大，不僅蒸發到大氣中的水汽總量增加了，而且水循環的速率也加快了。由於大氣中的水分也增多了，這將使更多的降水在更短的時間內發生，強暴雨、強暴雪等極端降水事件以及局部洪澇出現的頻率可能增加，個別地區龍捲風、強雷暴以及狂風和冰雹等強對流天氣也會增多。另外，由於從植物、土壤、湖泊和水庫的蒸發加快，水分耗損增加，再加上氣溫升高，一些地區將遭受更頻繁、更持久或更嚴重的乾旱。
通俗來講，這是地球系統的平衡性被打破了。正如英國的氣候變暖學家和作家馬克·奧萊納斯（MarkLynas）也表示,全球氣候正在因為氣候變暖而越來越不穩定。
至於未來，極端氣候的發展形勢會如何，IPCC第四次評估報告告訴我們，預計今後一些極端天氣氣候事件的出現將更加頻繁。而我國發佈的《氣候變化國家評估報告》也指出未，來我國極端天氣氣候事件呈增加趨勢，並且，隨著未來經濟總量和人口密集度的增加，我國氣象災害承載的脆弱性也會相應增加。
在極端氣候肆虐中，河口城市的苦楚首當其衝。
河口作為三角洲地區的前沿和環境變化最敏感的地段，因此，氣候變化越劇烈，對河口地區的淨影響就越趨向負面，最脆弱的是那些位於海岸帶和江河平原的地區、經濟與氣候敏感性資源聯繫密切的地區、極端天氣事件易發的地區，特別是城市化發展快速的地區。
其中，對於長江流域的一份體檢報告便宣告了這個三角洲的癥結，由世界自然基金會（WWF）發佈《長江流域氣候變化脆弱性與適應性研究》報告指出：受全球氣候變化的影響，中國長江流域未來50年地面氣溫可能上升1.5℃至2℃，極端氣候事件發生的頻率將呈進一步增加的趨勢。20世紀90年代整個長江流域的年平均氣溫增加0.33℃，而2001至2005年升溫幅度達0.71℃。長江流域的季風特點決定了該區域受極端氣候事件的影響較大，在過去幾十年氣候變暖的過程中，尤其是上世紀90年代以來，長江流域洪澇災害發生的頻率呈增加趨勢，而未來的氣候變化可能使其進一步加劇，極端嚴重的洪災、冰雪災害及乾旱事件有增加的趨勢。
三、淡水變「鹽水」的不歸路
在河口城市，海水與淡水本就只有一線之隔，因為河口城市地處河流域海洋的交匯處，因此，一旦淡水河流量不足海水就會入侵，當鹹淡水混合，上游水體就會變鹹。在我國，長三角與珠三角諸地也面臨「鹹潮」的困擾。
珠三角地區算得上「鹹患重災區」，近幾年，鹹潮年年襲擊珠三角城市。2004年，20年最嚴重的一次鹹潮入侵珠三角地區，涉及廣州番禺區、珠海區和中山市。其中，番禺14個鎮用水告急，3樓以上非水池用水住戶均不同程度出現用水困難；珠江中山部分地區供水中斷甚至近18個小時，普通居民只能依靠水桶取水與鹹潮作戰。
鹹潮導致的供水形勢緊張，使山泉水成了搶手貨，到各個采水點取山泉水成為了珠海的一條風景線，排成長龍等待裝水的「水桶」尤為壯觀，許多市民甚至要等到半夜才能接到水。有人乾脆在取水的地方搭起了簡易帳篷，方便連夜排隊的市民休息。
當時，中山大學海岸海洋研究中心的吳超羽教授指出：「這次鹹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，而是一個未來的鹹潮可能會更趨嚴重的信號。本來這並不可怕，而可怕的是我們對鹹潮形成機制還不清楚，更沒有建立一個鹹潮預警機制！」就在他對未來進行預測的一年後，鹹潮又如期而至，倒灌的海水湧入珠三角淡水供應的「命門」西江，一連八日致使中山、珠海、番禺各取水口均被高度鹹潮覆蓋。由於中山市儲備淡水充足，鹹潮雖猛卻難以發威，但是最下游的珠海市卻因為淡水資源貧乏而一度陷入鹹潮困擾，被稱為花園城市的珠海也在鹹潮的入侵中飽受用水折磨。
珠三角之所以被認為受鹹潮嚴重影響皆因鹹潮對珠三角城市群構成了威脅。珠江河口非常特殊，其不僅擁有河口還有1000多條河道縱橫、交匯互通，此交織如網的河道被稱「網河」，網河全長1600公里，是世界上最大的網河。珠三角城市群全都在各江河邊，許多網河縱橫交錯，因此鹹潮對珠三角城市群構成整體威脅。輕者鹹潮僅波及東莞、廣州黃埔地區，重者會影響廣州及下游區域。
珠江之上無序的采砂行為也助長了鹹潮發生的可能性，吳超羽教授指出，整個珠江口的砂年平均量是8000萬噸，這個數字是包括懸浮在水裡的泥砂，而沉在河底的粗砂只佔總量的5%-6%，人們挖走的河砂大部分都是粗砂，而且開採量已經連續15年超過了8000萬噸，這就把歷史上積存的河砂都挖盡了，而上游的河砂是不夠補充已被挖走的河砂的。沒有了河砂的沉積，河床下傾，海水就會沿著大江大河自下溯江而上，引發鹹潮上溯。
同時，海平面上升對鹹潮也有一定的推動。由中國科學院、廣東省科學院等13個單位、100多位科技人員歷時8年合作完成的一項研究表明，如果疏於防範，珠三角這一中國最發達的地區將遭受更為嚴重的洪水、風暴潮、澇災和鹹潮的襲擊，面臨「被淹」的危險。
鹹潮入侵、海水倒灌也是河口城市上海的「家常便飯」，因為地處長江入海地區，上海市在長江口右岸接納了最後一條支流黃浦江，長江和黃浦江終年受潮汐影響，上海成為了長江三角洲地區受鹹潮危害最嚴重的城市。
2008年1月，就在上海全力應對17年來最大暴風雪的當口，冬日枯水期經常來犯的鹹潮再一次侵襲了長江口。上海中心城區北部的虹口和寶山等區的居民陷入了「停水」的困境，桶裝飲用水成了他們的救命稻草；2009年11月中旬以來，鹹潮頻頻侵襲長江口，這是入冬以後的第四次鹹潮了。用水高峰時段，小區樓層較高的居民家水龍頭裡有時都放不出水。
在自然條件下，長江入海口都有可能在每年的12月至次年4月出現海水倒灌的現象。歷史上，長江三角洲最嚴重的一次鹹潮發生在1978年，當年，鹹潮不僅侵入長江口，還進入了黃浦江，並導致崇明島被鹹水包圍近100天。而2006年10月24日的鹹潮來襲，則造成了浦東新區的日供水量不得不減少1/4。
「隨著全球氣溫升高，海平面上升，長江河口面臨著日益嚴重的鹹潮入侵的危險。」WWF全球首席運營總監JudySlatyer女士表示。
上海的水質令人頭疼。上海市市長韓正曾經說過，上海不缺水，但是上海缺好水。事實上，海平面上升引起海水倒灌，鹹潮入侵的頻率在過去幾年呈明顯的增加趨勢，對上海飲水安全構成了極大的威脅。
「我們的內河水質太差，長江來水偏少，東海鹹潮頻發，四面環水的上海可飲用的水源實在太少了！」坐擁長江、黃浦江兩條大河，上海市水務局副局長沈依雲卻發出這樣的感慨。
早在2006年，上海市水務局供水處處長陳遠鳴就曾表示：「上海的水資源形勢太嚴峻了，現在最高日供水量達到1001萬立方米，經濟的快速發展已經把水資源和水環境『逼』到了難以承載的地步。」按現有供水規模，到2010年上海將每天缺水470萬立方米。而且，上海被列為全國36個水質型缺水城市之一，更是聯合國預測21世紀飲用水缺乏的世界六大城市之一。
而在未來，作為中國的經濟文化重鎮，國際的大都市，上海不得不思考城市化過程中的水資源問題，尤其，當海平面上升步步緊逼的時候。
原本上海只有兩大水源地——黃浦江上游和陳行水庫，而今，積極在建的青草沙將成為第三個水源地，一舉彌補用水缺口。青草沙由此被寄予厚望：其所處的長江水量充沛，佔上海過境水資源總量的98.8%，水質在I類至II類，目前的利用率卻只有萬分之六。
尋找青草沙水源還得益於86歲的著名河口海岸學家、中科院院士陳吉余，他曾提出「乾淨水源何處尋，長江河口江中求。」而這句詩話的背景卻面臨一個無可奈何的殘酷現狀：1990年7月，上海剛入夏便遭遇連續高溫，全市自來水日供水突破470萬噸，創歷史最高紀錄。而且，黃浦江上游來水日趨枯竭，導致中下游污水上湧，自來水水質下降，部分地區居民反映自來水帶有臭味。上海不得不求助蘇浙兩省，從太湖開閘放水，成為上海水源緊缺的一個警告。
其時，上海自來水取水口已歷經變遷，從最初的蘇州河，到黃浦江中下游段，再到黃浦江上游臨江段。但隨著經濟快速發展，黃浦江已不堪重負，每年的「黑臭期」呈增長趨勢。同時，上游太湖水質也開始出現富營養化，上海飲用水的源頭同樣受到被污染的威脅。
於是，在現實的緊迫之下，專家就開始尋找適合的水源。其實，早在兩千年前，長江口從鎮江、揚州入海，歷經變遷，才形成現在的口門，從啟東嘴至南匯一帶入海，在長江口外伸過程中，潮漲潮落間，長江從上游挾帶來的大量泥沙在河口附近形成沙洲和河壩，長興島是其中一個，它在清朝咸豐年間成島，古稱鴨窩沙，周圍還有幾個小沙島：中央沙、青草沙、瑞豐沙等。
仔細勘察此地地形後，專家發現青草沙灘面較高，和長興島西端伸出沙嘴形成的高灘，遙相對峙。兩者之間另有一馬蹄形心灘，與青草沙、長興島三者圍成一半封閉式水域，形勢天成，易於施工，是建造水庫的理想地點。
經過長期的研究，最後科學家得出結論：在鹹潮入侵期，青草沙水域處於相對低鹽度區，水庫取水口選址北港上游，可供水量巨大，這保證了在鹹潮來臨之前，水庫能有充足的時間儲夠足夠的淡水。另外，青草沙以南的長江口中泓主流還是一個天然屏障，能夠阻隔上海城市污水向北擴散，這客觀上減輕了水庫在枯水期或鹹潮來臨時蓄水的負擔。陳吉余院士認為，就算萬一出現連續不能取用合格水的天數超過預期，也能以黃浦江淡水解不時之需，兩手準備，當無匱乏之慮。
青草沙成了上海地區的「三峽工程」，為了保障日益發展壯大的城市用水，青草沙水庫也開始了它的光榮使命。上海市林業局野生動植物保護管理處處長謝一民也對此項目框架進行了高度評價，他說：「上海市政府在水源地環境保護方面已經做了大量工作。位於長興島北側江心的預備水源地青草沙雖然將於2010年開始為上海市提供新的優質原水；然而受到全球氣候變化、海平面上升的影響，青草沙將難以擺脫鹹潮的威脅。因而，黃浦江上游水源地的保護與生態安全將始終是重中之重。」
在海平面不斷上升的環境背景下，位於大河河口的三角洲無疑將是最首當其衝的受害者。歷經地質變遷、滄海桑田，如今各大三角洲早已是世界各國經濟、文化發展最早最活躍的地區之一，它們正處在氣候變化的前沿，也比以往任何時候遭受著更嚴酷的氣候考驗。而且，隨著海平面的不斷上升，不僅僅是三角洲地區，所有的沿海低地都面臨著被淹沒的危險，誰也不知道未來還有哪些更意想不到的襲擊，帶給人們多麼慘重的損失。