海平面正在上升 人类能逆转这个局面吗?

从太空鸟瞰,地球总体上呈现美丽的蔚蓝色。浩瀚深邃的海洋,覆盖了地球71%的表面积,是宇宙中独一无二的美景。海洋是生命之源,是巨大的气候调节器,对我们的地球家园至关重要。然而,在气候日趋变暖的大背景下,全球海平面也在持续上升,给人类社会的生存发展带来了严重挑战。

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GOSE-8气象卫星于静止轨道上拍摄的地球全貌

(图片来源:NASA)

美国国家海洋和大气管理局的研究表明,相比于1880年,全球海平面如今已经升高了21-24厘米。而且全球气温每升高1℃,海平面就会上升2.3米。到2100年,全球气温预计将会升高2至5℃,这是一道谁也不愿意面对的惩罚题。


1993-2020卫星实测全球海平面变化幅度,年均上涨3.3毫米

(图片来源:NASA GoddardSpace Flight Center)

海平面持续上升最直观的结果是海岸线溃退,陆地遭到蚕食,一些沿海地区将不复存在。

科幻电影《未来水世界》的场景并不是危言耸听。据《Nature》杂志发布的研究显示,到本世纪中叶,约有1.5亿人将生活在海平面以下的陆地上,像基里巴斯、图瓦卢等太平洋岛国将首当其冲。

如果局面持续恶化,甚至全球主要的沿海城市,如上海、东京、纽约等,都存在被淹没的可能。一些腹地广阔的大国尚有回转余地,而荷兰、新加坡这样的小国如果面临最坏的结局,整个国家都会从地图上消失。




假设全球陆地冰川融化后,中国沿海海平面上涨的动态模拟

上:深圳与香港, 中:台湾,下:长三角

(图片来源:参考资料2)

Part.1

是什么导致了海平面上升?

人们通常认为海平面上升的原因便是冰川融化,但联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)给出的报告颠覆了这一看法——导致海平面上升的主要原因并不是冰川融化,而是海水的热膨胀效应。

这一看似简单的热胀冷缩现象,在海平面上升的过程中贡献了42%。相比之下,陆地冰川融化的效果仅占21%。那么,海水的受热膨胀情况又是如何呢?

根据中科院大气物理所及国家海洋环境预报中心等单位的联合研究,仅2018年,地球海洋上层2000米的海水热含量比2017年增加了0.91×10^22焦耳——相当于中国2017年全年发电量的388倍,或者广岛原子弹爆炸释放出能量的1亿倍。有了如此巨大的热含量增长,海水的体积将受热膨胀。

值得一提的是,冰川融化释放出的巨量淡水,将会增加大气层中的水汽含量,而水汽具有非常明显的温室效应,反过来又会增加冰川融化,形成我们不愿见到的恶性循环。

近年多项研究普遍揭示了这样一个事实,那就是海平面不仅在上涨,而且上涨的速度在加快。

Part.2

海平面上升有什么后果?

海平面上升,最直观的结果是海岸线溃退,陆地遭到蚕食。但海平面上升随之出现的一系列副产物也应当引起警惕。

1。加剧气候变化

气候变化的加剧难以定量,但是影响深远。海洋作为庞大的地表储热体,对地球气候运动起着十分重要的作用。海洋内部的洋流循环以及海陆空之间的热量、水汽循环,塑造了地球上风格迥异的自然景观和复杂多样的天气现象。

但在目前全球变暖的背景下,海陆表面积的此消彼长,会打破本就脆弱的热量平衡。海洋的蒸腾量和储热量增加,都有可能引发气候失稳,加大极端天气事件的发生概率。


(图片来源:NOAA美国国家海洋和大气管理局)

2。海平面上升,灾害性的风暴潮影响将更为明显

洪涝灾害加剧,会增加排污难度,导致沿海可供利用的淡水资源短缺,对社会经济可持续发展和人民生产生活产生不利影响。

3。生态环境受到威胁

受海平面不断上升和海岸防护阻碍的影响,潮间带物种的栖息地被压缩,长此以往将导致生物多样性受损、生态系统功能退化,物种丰度和生物群落结构发生改变。

澳大利亚昆士兰大学2016年的一项研究显示,海平面上升已导致一种生活在大堡礁上的裸尾鼠灭绝。

除此之外,一些沿海地区还有个不容忽视的现象:由于过度开采地下水导致的地面沉降,会使地表相对海平面降低,客观上叠加放大了海平面上升的灾害风险。

最为典型的例子,是人口极为密集的印尼首都雅加达。

雅加达约有40%的部分已处于海平面以下,不仅如此,雅加达地面沉降愈发严重。于是,印尼政府提出了2024年迁都计划,要将首都搬迁至加里曼丹,这个过程将耗资近400亿美元,但这也是权衡利弊之下不得已而为之的做法。


海平面上涨加剧雅加达市区内涝

(图片来源:印尼国家通讯社)

Part.3

人类能做什么?

应对海平面上升,人类需要提前做好准备。

一是提高海平面监测预警和风险评估能力。可利用卫星等手段加强海平面变化的信息收集分析,开展预警监测和脆弱性评估,为编修建设规划和灾害预案提供决策依据;

二是完善海岸带防灾减灾功能。在注重生态发展的同时,构筑立体防护体系,对防浪堤等设施进行加高加固,兴修排洪水利设施。


迪拜棕榈岛外围的防浪堤,兼具美观和防护作用

(图片来源:阿联酋迪拜旅游局)

不过,这些措施只具备暂时的纾困功能。要从根本上解决海平面上升问题,还是要聚焦于气候变化这一核心点,通过减少碳排放等方式缓解温室效应。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2019年发布的报告指出,人类需要在2100年前去除大气中1千亿至1万亿吨二氧化碳,方能将全球升温幅度控制在1.5℃以内,以避免一系列气候灾变的产生。

为了应对气候变化,中国也提出了要在2030年实现碳达峰,并于2060年前实现碳中和的目标。

应对海平面上升,需要全球携手起来。

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