圖蟲創(chuàng)意
全球變暖,一個(gè)耳熟能詳?shù)男g(shù)語(yǔ),卻承載著關(guān)乎人類未來(lái)生存環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。另外,海平面的上升問題也正逐漸成為目前全球關(guān)注的焦點(diǎn)。全球平均海平面上升的趨勢(shì)有多嚴(yán)重?引起海平面上升的原因是什么?中國(guó)受海平面上升的影響如何?以及如何遏制海平面上升的趨勢(shì)等幾個(gè)問題,聽我慢慢道來(lái)。
(1)全球平均海平面上升趨勢(shì)有多嚴(yán)重?
根據(jù)IPCC發(fā)布《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報(bào)告》(IPCC, 2019),20世紀(jì)全球海平面上升了約15厘米,平均每年大約1.5毫米,但是在進(jìn)入21世紀(jì)之后的約20年里(?確認(rèn)一下),上升速度是之前的兩倍多,1993-2017年的平均海平面上升速率為每年 3.1±0.3 毫米。根據(jù)2024年初,NOAA(美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局)的數(shù)據(jù),2023年,全球平均海平面創(chuàng)下新高,比1993年的水平高出101.4毫米(3.99英寸)。而根據(jù)2023年初中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所領(lǐng)銜的一份研究(Cheng et al., 2024),2023年的海平面高度甚至比2022年高5.58毫米,加速的趨勢(shì)非常明顯。
根據(jù)預(yù)估,海平面的上升將會(huì)持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)。到2100年,如果我們能夠大幅減少溫室氣體排放量,就可以將全球變暖限制在遠(yuǎn)低于2℃的范圍內(nèi),但是即便這樣,海平面的上升幅度還將達(dá)30~60厘米;但如果溫室氣體排放量繼續(xù)大幅增加,海平面的上升就可能會(huì)達(dá)60~110厘米左右(IPCC, 2019。
海平面的這一上升高度將嚴(yán)重威脅著沿海城市和低洼島嶼國(guó)家的生存。聯(lián)合國(guó)指出,孟加拉國(guó)、中國(guó)、印度和荷蘭有近9億人口生活在處于嚴(yán)重危險(xiǎn)中的低洼沿海地區(qū),面臨海平面上升的高風(fēng)險(xiǎn)。
(2)海平面上升的原因究竟是什么?全球變暖影響幾何?
目前科學(xué)研究已經(jīng)證明,海平面上升的根本原因就是來(lái)自全球氣候變暖,具體來(lái)看影響途徑有兩個(gè):一是全球變暖導(dǎo)致極地冰川和冰蓋融化,二是海水因溫度升高而發(fā)生熱膨脹。從20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)初,這兩個(gè)途徑對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)大致相等。然而,近年來(lái),隨著溫室氣體排放的增加,地球平均氣溫持續(xù)上升,極地冰蓋和山地冰川加速融化,導(dǎo)致大量淡水注入海洋,第一個(gè)途徑對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)有所增加,目前格陵蘭和南極洲每年分別融化約2700億噸和1500億噸冰。
全球變暖對(duì)海平面上升的影響是全方位的。它不僅影響了沿海地區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng),還對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生了重大影響。沿海地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和旅游業(yè)都面臨著海平面上升帶來(lái)的威脅。此外,海平面上升還加劇了風(fēng)暴潮和洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和強(qiáng)度,對(duì)人類的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
自1982年,海洋熱浪頻率增加了一倍,強(qiáng)度也在不斷增加。它們的持續(xù)時(shí)間和范圍預(yù)計(jì)也將會(huì)進(jìn)一步增加。在2℃升溫情景下,它們發(fā)生的頻率將比工業(yè)化前水平高出20倍。如果排放量進(jìn)一步大幅增加,發(fā)生頻率將增加50倍。自20世紀(jì)80年代以來(lái),海洋吸收了20%~30%人類引發(fā)的二氧化碳,造成了海洋酸化。海洋升溫和酸化、氧氣損失和營(yíng)養(yǎng)物供給變化都已對(duì)沿海地區(qū)、公海和海床的海洋生物分布和豐富程度產(chǎn)生影響,魚類分布變化已經(jīng)減少了全球捕魚量潛力。
(3)中國(guó)受海平面上升的影響有多大?
中國(guó)作為全球氣候變化的敏感區(qū)域之一,海平面上升對(duì)中國(guó)的影響尤為顯著。根據(jù)國(guó)家氣候中心發(fā)布的《中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書(2024)》,1993~2023年,中國(guó)沿海海平面上升速率為4.0毫米/年,高于同時(shí)段全球平均水平(3.4毫米/年)。2023年,中國(guó)沿海海平面較1993~2011年平均值偏高72毫米。海平面上升導(dǎo)致沿海地區(qū)的風(fēng)暴潮災(zāi)害加劇,沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)受到破壞,海岸線侵蝕加劇,以及海水入侵和土地鹽漬化問題日益嚴(yán)重。此外,海平面上升還對(duì)中國(guó)的海洋經(jīng)濟(jì)和沿海城市的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)。值得關(guān)注的是,隨著海平面上升,當(dāng)沿海低洼地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重干旱等極端天氣時(shí),導(dǎo)致河流和地下水位下降,海水沿著潮汐通道向上游推進(jìn),倒灌到入河口,從而形成咸潮入侵。2022年,長(zhǎng)江全流域的干旱,咸潮影響上海的長(zhǎng)江水庫(kù)取水,最長(zhǎng)的一次有90多天。特別是當(dāng)臺(tái)風(fēng)“梅花”的活動(dòng),使上海入??诮^(qū)域形成了海水倒灌,影響了上海長(zhǎng)江水庫(kù)的取水,給上海城市供水安全帶來(lái)了最嚴(yán)峻的一次挑戰(zhàn),上海各大超市出現(xiàn)搶水情況,大家紛紛搶桶裝水。海平面上升疊加極端天氣,未來(lái)還會(huì)造成更嚴(yán)重的影響。
(4)該如何遏制海平面上升的趨勢(shì)?
遏制海平面上升的趨勢(shì)需要全球性的共同努力。首先,減少溫室氣體排放是關(guān)鍵。這需要國(guó)際社會(huì)采取更加嚴(yán)格的減排措施,推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,發(fā)展清潔能源,提高能源利用效率。其次,加強(qiáng)海岸線的保護(hù)和恢復(fù)工作,如建設(shè)海堤、恢復(fù)紅樹林等自然屏障,以增強(qiáng)海岸線的抵御能力。此外,提高公眾對(duì)氣候變化和海平面上升的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)社會(huì)對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力,也是遏制海平面上升趨勢(shì)的重要途徑。
本文為科普中國(guó)·創(chuàng)作培育計(jì)劃扶持作品
作者:魏科
審核:戴云偉 中國(guó)氣象局 高級(jí)工程師
出品:中國(guó)科協(xié)科普部
監(jiān)制:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司