島嶼淡水透鏡體示意圖。 在水文學中，所謂的淡水透鏡體 （freshwater lens），或所謂的蓋本-赫茲堡透鏡體 （Ghyben-Herzberg lens），指的是浮在密度較高的鹹水上的淡水地下水。這樣的水體通常可見於小型珊瑚礁島或石灰岩島上。這樣的含水層 通常可透過從頂層土壤入滲 滲流 到飽和層的雨水獲得補充 ，而透鏡體的補充率可透過以下公式得出：
R
=
p
−
E
T
{\displaystyle R=p-ET}
在其中，
R
{\displaystyle R}
p
{\displaystyle p}
E
T
{\displaystyle ET}
蒸散量 。在補充率高的狀況下，透鏡體的水頭 較厚，而一個較厚的透鏡體在乾季中可維持自身存在；此外，較低的降雨量或較高的蒸散量，會減少水頭厚度，進而產生較薄的透鏡體。[ 1]
一個估計透鏡體厚度的代數模型，由Bailey等人於2008年藉由地下水模擬得出。這等式將透鏡體厚度與島嶼幾何形狀、地質結構、補充率等地質跟氣候因素做出連結。[ 1]
Z
m
a
x
=
Y
+
(
Z
t
d
−
Y
)
R
B
+
R
⋅
K
C
T
r
,
s
,
w
,
y
,
m
{\displaystyle Z_{max}={\frac {Y+(Z_{td}-Y)R}{B+R}}\cdot KCT_{r,s,w,y,m}}
其中
Z
m
a
x
{\displaystyle Z_{max}}
R
{\displaystyle R}
Y
{\displaystyle Y}
B
{\displaystyle B}
Z
t
d
{\displaystyle Z_{td}}
K
{\displaystyle K}
水力傳導度
C
{\displaystyle C}
T
{\displaystyle T}
許多環礁及與圓形小島的淡水透鏡體，其形態可以巴敦·蓋本-赫茲堡透鏡體（Badon Ghyben-Herzberg lens）描述。[ 2]
H
=
h
⋅
P
f
P
s
−
P
f
{\displaystyle H=h\cdot {\frac {P_{f}}{P_{s}-P_{f}}}}
其中
H
{\displaystyle H}
P
f
{\displaystyle P_{f}}
P
s
{\displaystyle P_{s}}
h
{\displaystyle h}
淡水透鏡體的補充，仰賴其地下水含水層所得到的降雨量，且其厚度在乾旱或者豪雨後可出現劇烈變化。美國地質調查局在1997/1998年馬紹爾群島 乾旱後做出的一篇報告指出，當地透鏡體的厚度在乾旱後顯著減小。[ 3]
為了測量含水層的水枯竭的狀況，人們在11處地方鑿了36口監測用並組成一個網路井。在1998年乾旱結束時，在一些水井中量得的淡水透鏡體的最大厚度大約為45英尺，而在其中一口井中測到的最小厚度為十八英尺。在之後的雨季中，一些透鏡體的厚度增量達到八英尺，這表示說在環礁跟小島上，淡水透鏡體會因地下水抽取跟降雨補充而快速發生改變。
許多有淡水透鏡體的環礁，其海拔只有數公尺高，而這使得這些島嶼容易受到海平面上升 的影響；然而，可以認為，對這些小島更具壓力的問題是海水倒灌 對淡水含水層的侵擾。由於越來越多的飲用水鹽度增加之故，這些小島的島民的水資源可能會大幅減少，而較小的島嶼在海水倒灌方面，有遠遠更大的風險，而這是因為淡水透鏡體厚度與島嶼大小間呈現非線性關係之故。[ 4]
海平面上升40公分就足以對淡水透鏡體的形狀及厚度造成劇烈影響，在這種狀況下，淡水透鏡體體積減幅可達50%，且這會導致汽水區的生成。在透鏡體的厚度因乾旱或海水倒灌而縮減時，鹹水水舌會出現在淡水含水層底下，而即使有一整年的地下水補充，鹹水水舌也未必會完全消失。海平面上升會因暴風湧浪生成的瀉湖 [ 5]
^ 1.0 1.1 Bailey, Ryan T., John W. Jenson, and Arne E. Olsen. An atoll freshwater lens algebraic model for groundwater management in the Caroline Islands . Water and Environmental Research Institute of the Western Pacific, University of Guam, 2008. http://www.weriguam.org/docs/reports/120.pdf 互联网档案馆 的存檔 ，存档日期2011-07-22.
^ MCLANE, Charles. "Effect of withdrawals from a simulated island freshwater lens aquifer system: an analytic element modeling approach." McClane Environmental, LLC. 2002 Denver Annual Meeting . 2002. http://us1media.com/PresGalleries/presdownloads/island_freshwater_lens.pdf （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）
^ Presley, Todd K. Effects of the 1998 drought on the freshwater lens in the Laura area, Majuro Atoll, Republic of the Marshall Islands . No. 2005-5098. Geological Survey (US), 2005. https://pubs.usgs.gov/sir/2005/5098/pdf/sir20055098.pdf （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）
^ Chui, Ting Fong May, and James P. Terry. "Influence of sea-level rise on freshwater lenses of different atoll island sizes and lens resilience to storm-induced salinization." Journal of hydrology 502 (2013): 18–26.
^ Terry, James P., and Ting Fong May Chui. "Evaluating the fate of freshwater lenses on atoll islands after eustatic sea-level rise and cyclone-driven inundation: a modelling approach." Global and Planetary Change 88 (2012): 76–84.
