夏威夷，這個(gè)以美麗海灘和獨(dú)特文化聞名的旅游勝地，正面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)：地面沉降正在加速其沿海地區(qū)的洪水風(fēng)險(xiǎn)。最近，夏威夷大學(xué)馬諾阿分校的研究人員在《通訊-地球與環(huán)境》（CommunicationsEarth & Environment）發(fā)表研究，揭示了地面沉降對夏威夷沿海地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)的深遠(yuǎn)影響，為夏威夷的未來敲響警鐘，也為全球沿海地區(qū)應(yīng)對氣候變化提供參考。

海平面上升與地面沉降的雙重威脅

海平面上升是全球氣候變化的一個(gè)顯著后果，它對沿海地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施和人類社會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。夏威夷由八個(gè)主要島嶼和許多小島組成，其低洼的沿海地區(qū)尤其容易受到海平面上升的影響。然而，除了海平面上升這一全球性因素外，夏威夷還面臨著地面沉降的本地化問題。

夏威夷歐胡島（O‘a(chǎn)hu），Public Domain

地面沉降是指地表在自然或人為因素作用下出現(xiàn)的大面積、區(qū)域性、連續(xù)且緩慢的整體下降運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象通常表現(xiàn)為向下垂直移動(dòng)，水平位移相對較小，即地面下沉。它可能由多種因素引起，包括地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地下水過度抽取、沉積物壓實(shí)以及人為填土的不穩(wěn)定因素等。在夏威夷，尤其是人口密集的歐胡島（O‘a(chǎn)hu），地面沉降正在加劇海平面上升帶來的洪水風(fēng)險(xiǎn)。

衛(wèi)星雷達(dá)數(shù)據(jù)與高分辨率地形模型

為了準(zhǔn)確評估地面沉降對夏威夷沿海地區(qū)的影響，研究人員利用近二十年的衛(wèi)星雷達(dá)數(shù)據(jù)，結(jié)合高分辨率的數(shù)字高程模型（DEM），對夏威夷群島的垂直土地運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)分析。衛(wèi)星雷達(dá)干涉測量技術(shù)（InSAR）能夠精確測量地表的微小變化，為研究地面沉降提供了強(qiáng)有力的支持。

研究人員分析了來自Sentinel-1和ALOS-1衛(wèi)星的雷達(dá)數(shù)據(jù)，覆蓋了夏威夷群島的多個(gè)島嶼。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過復(fù)雜的處理和分析，最終生成了詳細(xì)的地面沉降速率圖。此外，為了更準(zhǔn)確地模擬洪水風(fēng)險(xiǎn)，研究人員還開發(fā)了一個(gè)高分辨率的數(shù)字高程模型，該模型結(jié)合了多種數(shù)據(jù)源，包括LiDAR數(shù)據(jù)、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的地形數(shù)據(jù)等，能夠精確反映沿海地區(qū)的地形特征。

歐胡島南部的快速沉降

研究結(jié)果顯示，夏威夷群島中，歐胡島南部的地面沉降問題最為嚴(yán)重。盡管整個(gè)島嶼的平均沉降速率較低，約每年0.6毫米，但在某些局部地區(qū)，地面沉降速率卻高達(dá)每年25毫米，幾乎是平均值的40倍。這種快速沉降主要集中在歐胡島南部的低洼地區(qū)，包括Mapunapuna工業(yè)區(qū)等重要基礎(chǔ)設(shè)施區(qū)域。

研究人員指出，這些地區(qū)的快速沉降主要與沉積物和人工填土的壓實(shí)有關(guān)。歐胡島的許多城市開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都建立在不穩(wěn)定的沉積物和人工填土之上，隨著時(shí)間的推移，這些材料的壓實(shí)導(dǎo)致了顯著的地面沉降。例如，Mapunapuna工業(yè)區(qū)的地面沉降速率在過去幾十年中一直保持較高水平，這意味著該地區(qū)的洪水風(fēng)險(xiǎn)正在加速上升。

研究還發(fā)現(xiàn)，地面沉降正在顯著縮短夏威夷沿海地區(qū)面臨洪水的時(shí)間線。如果不考慮地面沉降的影響，僅根據(jù)海平面上升的預(yù)測來評估洪水風(fēng)險(xiǎn)，將嚴(yán)重低估實(shí)際的洪水威脅。例如，在Mapunapuna地區(qū)，由于地面沉降的影響，到2050年，洪水暴露面積可能會(huì)增加超過50%，而洪水準(zhǔn)備的時(shí)間線可能會(huì)被壓縮多達(dá)50年。

這意味著，原本預(yù)計(jì)在未來幾十年內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)的洪水問題，可能會(huì)在未來十年甚至更短時(shí)間內(nèi)就顯現(xiàn)出來。這對于當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)和居民生活構(gòu)成了直接威脅。例如，歐胡島的許多沿海道路、社區(qū)以及重要的旅游設(shè)施都可能在未來幾十年內(nèi)頻繁遭受洪水侵襲。

為適應(yīng)性規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)

這項(xiàng)研究為夏威夷的政策制定者和城市規(guī)劃者提供了重要的科學(xué)依據(jù)。通過揭示地面沉降對洪水風(fēng)險(xiǎn)的影響，研究人員強(qiáng)調(diào)了在制定沿海適應(yīng)性策略時(shí)必須考慮地面沉降因素，否則可能會(huì)延誤應(yīng)對措施的實(shí)施。

研究人員建議重新評估沿海地區(qū)的洪水風(fēng)險(xiǎn)，并制定更具前瞻性的適應(yīng)性規(guī)劃。這包括加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的抗洪能力、調(diào)整土地利用規(guī)劃以及推動(dòng)社區(qū)的防洪準(zhǔn)備。此外，研究還強(qiáng)調(diào)了持續(xù)監(jiān)測地面沉降和海平面變化的重要性，以便及時(shí)更新洪水風(fēng)險(xiǎn)評估。

這項(xiàng)研究也為全球沿海地區(qū)提供了一個(gè)警示：在制定應(yīng)對氣候變化的策略時(shí)，必須綜合考慮多種因素的相互作用。只有通過科學(xué)的評估和有效的適應(yīng)性規(guī)劃，才能確保沿海地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

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編譯 | Sara
審核 | YJ
排版 | 綠葉

參考資料略