海平面上升对沿海地区的影响及原因探究

但现在你最喜欢的海滩正在慢慢消失。随着海平面上升，海岸线将向内陆移动数百公里，淹没以前的海岸线。

气候变化科学家一致认为，有压倒性证据表明海平面确实在快速上升。那么，如果这种情况持续下去，海平面将上升到多高？沿海地区将付出多大代价？

热膨胀系数是造成海平面上升的原因吗？

1941 年，地球物理学家在分析潮汐仪（测量海岸线海平面的仪器）的数据时发现了一些奇怪的事情：海平面已经上升了大约 100 年。

当时，潮汐测量数据被认为是不可靠的，人们不相信海洋中的水量在增加，但 1993 年，美国宇航局和法国航天局向太空发射了一个星载雷达高度计。因此，我们现在可以更准确地了解全球海平面数据。卫星观测证实海平面确实在上升。

我们现在知道，气候变暖是造成这一变化的罪魁祸首。例如，简单的物理学告诉我们，当水变暖时，它会膨胀。海水变暖引起的热膨胀是过去一个世纪全球海平面上升的最大原因之一。

这种热膨胀将持续到未来，但还有另一个更严重的问题，可能导致未来海平面发生剧烈变化：全球气温上升以及世界冰川和冰盖融化向海洋释放大量一水合物水。

过去的海平面变化

回答这个问题的一个方法是研究过去的海平面变化。我们目前对中上新世（始于 530 万年前，结束于 258.8 万年前）海平面变化的最佳估计范围是 10 至 40 米。

地质学家可以通过观察沉积岩来确定过去的海岸线，并有效地寻找化石海滩，这可以告诉我们当时的海洋高度。科学家研究埋藏在海洋沉积物和盐沼中的古代生物的外壳，以寻找过去海平面的线索。一个特别有趣的古代时期是中新世，可追溯到大约 300 万年前。据估计，上新世期间的全球气温比工业化前时期高 2 至 3 摄氏度，比今天高 1 至 2 摄氏度。

科学家对中新世海平面的最佳估计是比现在高 10 到 40 米。尽管如此，地质记录表明全球变暖将导致海平面大幅上升。

回到现在。我们不仅应该担心海平面变化的幅度，还应该担心变化的速度。2016 年 3 月发表的一项研究发现，20 世纪的海平面上升速度比之前 27 个世纪中的任何一个都要快。

这项研究的独特之处在于，科学家结合了过去十年来的统计数据和高分辨率海平面记录，形成了第一个近 3,000 年来的高分辨率全球海平面数据库。

记录显示，海平面至少自公元前 800 年（即 2800 年前）以来上升的可能性为 95%。但在过去 20 年里，全球海平面上升速度是 20 世纪的两倍多。

到 2100 年全球海平面可能上升 2 米

我们知道地球正在经历前所未有的海平面上升。但这项研究并没有告诉我们未来海平面会上升到什么程度，而这些信息对于我们规划沿海地区的防御措施至关重要。

另一篇同期发表的论文研究了第二个问题。研究人员预测了海平面上升的幅度。如果不迅速减少温室气体排放，到本世纪末，全球海平面预计将上升50至130厘米。

这些数字也与联合国 IPCC 的预测相符，即到 2100 年海平面将上升 50 至 100 厘米。

这些预测存在一个范围，因为计算中使用了许多不同的排放情景，并且冰盖融化的时间和速率存在很大的不确定性。

2016年3月发表的一项研究也表明，这种不确定性非常大。两位研究人员考虑了气候变暖如何破坏南极洲周围的冰崖，从而加速冰川消融的速度。他们说，在此过程中，到本世纪末，仅南极洲就会导致海平面上升1米，这意味着到2100年全球海平面将上升近2米。

与上新世相比，海平面上升 2 米似乎不算多，当时的海平面被认为比现在高 40 米。造成这种差异的原因在于回顾和预测未来时的不确定性。

热膨胀和山地冰川融化是海平面上升的主要原因。未来，格陵兰岛和南极洲的冰融化将发挥越来越大的作用，但这些变化很可能在几个世纪的时间尺度上展开。

那么未来海平面将会升到多少呢？

理论上，如果地球上所有的冰都融化，海平面将上升约 55 米。但这不会很快发生。

最新研究表明，地球上上次出现这种情况大约发生在 4000 万年前，当时大气中的二氧化碳浓度可能高达 1000 ppm。目前的浓度略高于 1000 ppm。

然而，即使本世纪末海平面最高上升幅度不超过全球平均水平2米，也足以淹没许多低洼沿海地区，增加洪水风险，并使数百万人流离失所，除非在这些地方修建昂贵的海堤。

还有一点需要注意：当地的海平面变化可能偏离全球平均水平，因此有些地方的海平面会更高。

2016 年发表的一篇论文说明了这一区域差异，该论文发现大西洋和太平洋的海平面上升存在差异。大西洋的海平面上升速度比太平洋快。因此，大西洋沿岸的城镇比太平洋沿岸的城镇更容易受到海平面上升的影响。

我们能减缓海平面上升吗？我们能把海水泵入南极洲中心并将其冻结吗？

理论上是的，但前提是世界各国和个人开始采取行动。为了减缓海平面上升，我们需要阻止气温上升，这意味着我们需要逐步停止使用排放碳的能源技术。

大多数科学家认为这是我们唯一可行的选择。然而，还有其他想法。其中之一是将海水从海洋抽到南极洲，在那里可以再次冻结。

我们可以把海水泵入南极洲中心并将其冻结吗？

科学家在 2016 年 3 月发表的一项研究中调查了这一古怪的地球工程。他们发现，抽取的水会如预期那样冻结成固体冰，但它给南极冰盖增加的重量将加速冰流入海洋。

如果要将这些水以冰的形式储存一千年，则需要消耗目前全球每年能源供应量的十分之一以上才能平衡目前的海平面上升速度。因此，这不是一个可行的解决方案。

如果我们继续像往常一样保持高排放，即使在南极洲储水也不足以限制长期海平面上升。

因此，无论发生什么，如果要抑制海平面上升，减少温室气体排放是必不可少的。还需要对当地海岸保护进行大量投资。

如果我们将来逐渐放弃沿海地区海平面上升的原因，将导致大量人口流离失所，因为世界上44%的人口居住在距海岸150公里的范围内。

地球也有大片海岸线被洪水淹没

人类在上一个冰河时代末期也面临过类似的情况，我们知道英国曾经与欧洲大陆相连，但直到海平面上升，人类定居点才被淹没：道兰。

在 20,000 年前的最后一个冰河时期，海平面比现在低约 120 米，当时大量海水被封锁在冰川和冰盖中。

随着冰川融化，海平面再次迅速上升，直到大约8000年前才开始稳定下来。那时，海岸线在一些地方已经后退了100多公里。

澳大利亚原住民文化中有很多关于那个时代的洪水传说，讲述了海岸线被淹没和狩猎场消失的故事。

英格兰海岸外还有另一个失落的世界，这里曾是数千名石器时代定居者的家园。道兰是一片低洼地区，现位于北海和英吉利海峡之下。

人类引发的气候变化和由此导致的海平面上升再次改变了我们的海岸线。其影响将影响到我们的子孙后代。