海平面上升的原因
全球變暖是促使海平面上升的根本原因。導致海平面上升的直接原因主要有兩點:一是海水的熱膨脹,二是冰川和永久積雪的融化。
氣溫上升的同時,海水溫度也隨之增高。根據熱脹冷縮的基本原理,升溫將直接導致海平面上升。由于海洋面積、體積巨大,海水受熱膨脹、海平面上升是一個非常緩慢的過程,有明顯的滯后性。曾有科學家以大氣CO2濃度在70年內加倍后不再增加為假設,對未來500年內氣溫和海平面的變化趨勢進行模擬運算,結果顯示:氣溫在前70年直線上升2.2℃,然后緩慢上升,在500年內共上升3.2℃;而海平面由于熱膨脹以幾乎均等的每年約2mm的速度持續上升,500年內共上升1m。這意味著當前全球變暖對海平面的影響,可能因海洋熱膨脹的滯后作用,其潛在威脅在下一世紀才表現出來。
冰川和永久積雪的消融是海平面上升的另一重要因素。自20世紀60年代末以來,全球的冰雪覆蓋面積已下降10%以上,各地山岳冰川正在“大面積減少”。美國的《科學》雜志曾公布了一項令人不安的研究結果:有“赤道奇觀”之稱的乞力馬扎羅山的雪很可能將在未來的20年內完全融化。目前,這座非洲的最高峰上已經融化了80%以上的冰雪。極地大陸冰川水量驚人,因極地增溫強烈(南極半島在1949—1990年間氣溫上升了2.5℃),部分極冰融化就可導致海平面大幅上升。有資料認為,南極西部冰原是一個極不穩定的因素,這里不僅對全球變暖非常敏感,而且三面臨海,受大洋環流影響大,歷史上就曾有過三次大規模崩裂的記錄。如果氣溫繼續上升,有約58萬km2的冰雪平原一旦完全崩解,僅此就會使海平面上升至少5m,迫使全球20億沿海居民撤往內陸。
多數學者認為,如果溫室氣體沒有得到有效的控制,下一世紀海平面的上升幅度將在30~60cm之間。即使溫室氣體的排放得到有效的控制,假定到2200年所有溫室氣體的排放量為零,由于海平面上升的滯后性,在未來500年內,海平面仍會上升1.5m左右。
另外,一些沿海特大型城市發展迅猛,大型建筑物過于密集和地下水的過量開采,導致大幅度地面沉降,使一些沿海地區一步步“滑向大海”,從而引起當地海平面相對上升。2001—2003年間,天津沿海海平面在全國各沿海省區中升幅最大,其主要原因是該地區地面沉降較為嚴重,年沉降率達到厘米級。
海平面上升的影響
由于海岸帶是全球人口最為稠密、經濟最為發達、城鎮最集中的地區,海平面大幅上升對人類社會、經濟和環境都會產生嚴重的不良影響。
首先,海平面上升最直接的影響是淹侵,將使大量海灘、港口和沿海建筑被淹沒。國際上相關研究結果表明,當海平面上升1m以上,紐約、倫敦、威尼斯、曼谷、悉尼、上海等世界級大城市將面臨浸沒的災難;長江三角洲、珠江三角洲和黃河三角洲,以及印度和孟加拉間的恒河三角洲、越南和柬埔寨間的湄公河三角洲等河口三角洲地區是最大的受害者。據估算,當海平面上升1m時,我國沿海將有12萬km2土地被淹,7 000萬人口需要內遷。
其次,海平面上升將使沿海地區的自然生態遭到破壞。海平面上升將加速海水向沿入海河口上溯和沿海岸地下含水層向內陸地區滲透擴散,形成“海侵”,導致水資源污染,使河口航道淤積,土地鹽漬化。并使沿海地區的排水與泄洪不暢,汛期將造成大量洪水滯留腹地,增加洪水威脅。而且許多濕地、淺灘的消失,河口受到海水倒灌的影響,一些珍稀瀕危生物的生存壓力大大增加。
再次,氣溫升高會使大海更加狂暴,增加颶風的強度和發生頻率。一篇研究報告中認為,海洋溫度每上升2℃,颶風的強度將增加40%,從而對船只和沿海地區構成更大威脅。人們為了保護家園不得不花大量的人力物力去修筑堤防,加固加高碼頭等設施。今后將會有越來越多的城市與設施完全依賴于人工堤防的保護,這些人工堤防一旦被風暴或巨浪沖破,損失不可估量。
我國有18 000km長的海岸線和眾多島嶼,沿海地區的國民生產總值約占全國的60%以上,人口占全國的40%,全國一半左右的大中城市分布在這里。南京大學楊懷仁教授曾推斷,即使海平面上升1.5m,也足以摧毀太湖平原、天津平原和浙江寧紹平原的農田、村鎮、港口設施。而未受到直接淹沒的地區,土壤的鹽堿化、沼澤化也會加劇。長江口海水倒灌還將直接威脅到上海等地區的工農業、生活用水。此外,還將使已經抬高3~8m的黃河下游河床繼續抬高,大大增加兩岸的水患威脅。可見,未來海平面的持續大幅上升必將對我國沿海地區,乃至整個國家的經濟繁榮和社會發展帶來嚴重的威脅。監測結果表明:2003年,遼寧、山東和江蘇的海岸侵蝕長度分別達到20.9km、28.8km和29.1km;海南省部分區域的海岸侵蝕還導致當地岸段后退約80m,使岸邊的木麻黃樹林消失殆盡;渤海灣沿岸部分地區遭受風暴潮襲擊,發生海水倒灌和海水漫堤現象,受淹地區積水深度達0.5~0.8m,損失巨大。
作者單位:江蘇省海安高級中學(226600)