圖蟲(chóng)創(chuàng)意

10月21日，我國(guó)遼寧省大連、營(yíng)口、盤(pán)錦、錦州、葫蘆島5個(gè)城市沿海地區(qū)突發(fā)海水倒灌，導(dǎo)致部分街道被淹、房屋進(jìn)水，造成不小的損失。盡管這一地區(qū)之前也出現(xiàn)過(guò)大潮時(shí)的漲水現(xiàn)象，但是今年的海水倒灌更為嚴(yán)重。這次海水倒灌出現(xiàn)在天文大潮期間，同時(shí)受氣旋活動(dòng)影響，風(fēng)力達(dá)到8-9級(jí)以上，遼寧省海洋預(yù)警監(jiān)測(cè)中心據(jù)此發(fā)布海浪Ⅳ級(jí)藍(lán)色警報(bào)，預(yù)計(jì)渤海、黃海北部出現(xiàn)2.5米到3.5米的大浪區(qū)，因此在遼寧的沿海地區(qū)出現(xiàn)海水倒灌就是必然了。

值得注意的是，發(fā)生海水倒灌的地方一般都有特殊的地形，例如海岸線內(nèi)凹的海灣和河流入海口，在此次發(fā)生海水倒灌的盤(pán)錦市，大遼河在流經(jīng)盤(pán)錦市之后，河面逐漸放寬，到入海形成一個(gè)大喇叭口，寬度已經(jīng)達(dá)到陸地區(qū)域河流寬度的十多倍，當(dāng)海潮從入?？谙騼?nèi)涌入的時(shí)候，寬度不斷收縮，從而引起大潮越過(guò)堤壩淹沒(méi)低洼地段。

從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，全球變暖導(dǎo)致的海平面上升提供了有利的背景條件。近百年海平面上升是有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支持的，全球可靠的驗(yàn)潮站數(shù)據(jù)可以追溯到1880年，不過(guò)早期的觀測(cè)站點(diǎn)比較少，要研究全球平均海平面變化情況，需依賴(lài)重建算法，有一定的不確定性，而過(guò)去30多年則有比較連續(xù)可靠的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。根據(jù)2019年聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（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。而根據(jù)2021年IPCC第六次評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告(IPCC, 2021)，20世紀(jì)全球平均海平面上升速率在過(guò)去3000年中是最高的，工業(yè)革命以來(lái)全球海平面上升了約20厘米。

20厘米的海平面上升可不是個(gè)小數(shù)字，就像有些地區(qū)下了一場(chǎng)一天50毫米的降雨，感覺(jué)數(shù)字不大，但是這些雨水在低洼地區(qū)匯集，就會(huì)形成局地洪澇，早場(chǎng)經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。海平面上升也類(lèi)似，盡管全球平均僅上升20cm，但是在有利的環(huán)境之下，會(huì)在局部地區(qū)導(dǎo)致異常強(qiáng)的海平面上升，遠(yuǎn)超全球平均值，這樣的有利條件包括風(fēng)暴潮、天文大潮，以及喇叭口地形等，從而造成遠(yuǎn)超正常值的漲水，導(dǎo)致海水倒灌和海水漫堤，從而造成沿海的洪水。

全球沿海區(qū)域是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化發(fā)展的中心，根據(jù)聯(lián)合國(guó)的數(shù)據(jù)，全球40%的人口生活在距離海岸線100公里以?xún)?nèi)的范圍內(nèi)，這意味著全球接近三十億人可能會(huì)受到海平面變化的影響。海平面上升對(duì)于沿海低洼地區(qū)和小島嶼國(guó)家來(lái)說(shuō)更為緊迫，后果后果嚴(yán)重。我國(guó)海岸線漫長(zhǎng)，從南到北低洼地區(qū)和有利漲水的地形區(qū)域眾多，加之會(huì)頻繁出現(xiàn)大風(fēng)、溫度氣旋和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)，這對(duì)于沿海地區(qū)會(huì)造成嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)2021年IPCC的評(píng)估數(shù)據(jù)，20世紀(jì)全球平均海平面上升速率在過(guò)去3000年中是最高的。并且全球海平面上升并不是勻速的，而是呈現(xiàn)加速的特征。在1901年至1990年間，全球平均海平面上升了0.12米，平均上升速率為每年1.35毫米，從1971年至2018年上升至每年2.3毫米，2006年至2018年則飆升至每年3.7毫米。根據(jù)最新的研究成果(Hamlington et al., 2024)，從1993年衛(wèi)星開(kāi)始觀測(cè)海面高度以來(lái)，到2023年底，全球平均海平面上升了111毫米，其中在1993～2002年，全球平均海平面上升的速度是每年2.1毫米，然而這一速度在過(guò)去10年已經(jīng)翻一番以上，2014～2023年達(dá)到每年4.8毫米。根據(jù)IPCC的估計(jì)，到2050年，全球平均海平面還將上升15至30厘米。

目前科學(xué)研究已經(jīng)證明，海平面上升的根本原因來(lái)自全球氣候變暖，具體來(lái)看影響途徑主要有兩個(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。

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(shū)（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。2023年，中國(guó)沿海海平面較1993～2011年平均值偏高72毫米。海平面上升除了導(dǎo)致沿海地區(qū)的風(fēng)暴潮災(zāi)害加劇，還會(huì)破壞沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致海岸線侵蝕加劇，并使海水入侵和土地鹽漬化問(wèn)題日益嚴(yán)重。

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)，使上海入海口近海區(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。

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(shù)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