海平面上升的危害

第四章　陆沉威胁——海平面上升

1.认识海平面上升

全球有数以千计的海平面观测站在每时每刻连续记录其变化，其中连续记录最长的时间已超过300年。近代最早进行海平面统计的是20世纪40年代的哥登伯格。他收集了有代表性的世界各地海平面站的资料，经分析世界各地相对海平面正以1.1毫米/年的速率上升。

到20世纪60年代，据一些科学家统计，近百年来海平面上升速率为1～1.5毫米/年，仍呈上升趋势;进入70年代则出现小的波动变化。1980年有一个科学家对全球725个观测站的资料进行分析，得出的结果较以往有很大不同，其数值分别是在大陆沿岸海平面上升率为年平均3毫米，岛屿沿岸则为2.5毫米，而在1970～1974年的5年中，全球海平面上升速率达最高，年平均为14毫米。

而最新收集到的卫星数据表明，全球海平面正以3.9毫米/年的年平均速率上升，远高于近百年来海平面上升的平均速率。全球海平面变化除个别地点外，普遍呈上升趋势，上升率为3.8毫米/年。

中国沿海海平面变化情况，经国家海洋局海洋信息中心对48个站的1200多个站年资料分析，近百年中国海平面各海区变化不一，大多数海区为上升趋势，个别海区则下降，总的看仍呈上升状，年上升率为1.4毫米，其中渤海年上升率为0.5毫米，东海为1.9毫米，南海为2.0毫米，只有黄海海平面年下降率达0.2毫米。这是因为山东半岛地壳呈缓慢上升的趋势，上升率为2.5毫米/年左右，其上升率比该海区海平面的上升为快，故显示海平面在相对下降。

中国科学院地学部于1993年春季组织11位院士和8位专家，专程到珠江、长江、黄河三角洲和天津等地进行海平面变化的实地考察，历时一个月，所到之处分别与有关专家学者研讨评估，总的认为中国海平面的变化与全球变化基本一致，呈上升趋势。预测至2050年，中国海平面的上升幅度，在珠江三角洲为40～60厘米、上海地区为50～70厘米、天津地区为70～100厘米，上述变化速率，主要是从全球海平面上升、当地区域构造的沉降以及河流水位上升等因素考虑的。当然这些因素在某些方面与全球气候变暖有着密切的关系。总的来看，其预测的数值远大于全球海平面上升的速率。

2.造成海平面上升的原因

海平面上升由绝对海平面上升和相对海平面上升构成。绝对海平面上升是由全球气候变暖导致的海水热膨胀和冰川融化而造成的。相对海平面上升是由地面沉降、局部地质构造变化、局部海洋水文周期性变化以及沉积压实等作用造成的。国际上通常将1975～1986年的平均海平面称为常年平均海平面。

根据联合国政府间气候变化专业委员会2001年评估报告，20世纪全球海平面平均每年上升1～2毫米。根据温室气体的不同排放情况预测，全球海平面高度在1990～2100年期间将上升9～88厘米，但区域间的差异十分明显。而这一切背后的原因，毫无疑问地指向温室效应导致的全球变暖，以及冰川和永久积雪的融化。

全球气温上升的同时，海水温度也随之增高。根据热胀冷缩的基本原理，升温将直接导致海平面上升。由于海洋面积、体积巨大，海水受热膨胀、海平面上升是一个非常缓慢的过程，有明显的滞后性。曾有科学家以大气CO2浓度在70年内加倍后不再增加为假设，对未来500年内气温和海平面的变化趋势进行模拟运算，结果显示:气温在前70年直线上升2.2℃，然后缓慢上升，在500年内共上升3.2℃;而海平面由于热膨胀以几乎均等的每年约2毫米的速度持续上升，500年内共上升1米。这意味着当前全球变暖对海平面的影响，可能因海洋热膨胀的滞后作用，其潜在威胁在下一世纪才表现出来。

冰川和永久积雪的消融是海平面上升的另一重要因素。自20世纪60年代末以来，全球的冰雪覆盖面积已下降10%以上，各地山岳冰川正在“大面积减少”。美国的《科学》杂志曾公布了一项令人不安的研究结果:有“赤道奇观”之称的乞力马扎罗山的雪很可能将在未来的20年内完全融化。目前，这座非洲的最高峰上已经融化了80%以上的冰雪。

近100多年来，全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动，总得看为上升趋势。进入20世纪80年代后，全球气温明显上升。1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等)，排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的温室效应。温室效应导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。

据研究分析，自20世纪50～90年代以来，矿物燃料消耗增加了2倍，排放到大气中的二氧化碳也增加了25%，预计今后50年内，还会增加1倍，那时全球气温将升高1.5～4.5摄氏度，已超过过去年代中百年的气温变幅小于1摄氏度的记录。据此联合国政府间气候变化小组在1990年预测，到2030年全球海平面将上升18厘米，到21世纪末上升到66厘米。

3.海平面上升的危害

海平面上升对岛屿国家和沿海低洼地区带来的灾害是显而易见的，突出的是:淹没土地，侵蚀海岸。全世界岛屿国家有40多个，大多分布在太平洋和加勒比海地区，地理面积总和约为77万平方千米，人口总和约为4300万。依据《联合国海洋法公约》有关规定，这些岛国将负责管理占地球表面1/5的海洋环境，其重要战略地位是不言而喻的。尽管这些岛国人均国民总收入普遍较高，但极易遭受海洋灾害毁灭性的打击，特别是全球气候变暖海平面上升的威胁最为严重，很多岛国的国土仅在海平面上几米，有的甚至在海平面以下，靠海堤围护国土，海平面上升将使这些国家面临被淹没的危险。

海平面上升，加强了海洋动力作用，使海岸侵蚀加剧，特别是砂质海岸受害更大。据统计，中国沿海已有70%的砂质海岸被侵蚀后退。海岸侵蚀给沿海沙滩休闲场所带来的危害日益突出，在一寸沙滩一寸金的黄金海岸，如海平面上升1米，失去的沙滩如用移沙造滩的方法恢复，则每米长的海滩需用沙5000立方米。

海平面上升造成第二个恶果是盐水入侵，水质恶化，地下水位上升，生态环境和资源遭到破坏。海平面上升直接影响沿海平原的陆地径流和地下水的水质，海水将循河流侵入内陆，使河口段水质变成，影响城市供水和工农业用水，同时造成现有的排水系统和灌溉系统的不畅和报废。据日本建设省的一份报告透露，日本全国有一级河流109条，随着海平面上升，靠近河口段的水面也将上升，需要重新估价水位的地段长达近千千米;荷兰国家公共工程部门估算，为适应盐水入侵，全国需重新改建的供水排水系统的造价需几十亿美元。海水入侵也严重影响到地下水的水质，依靠地下水供水的沿海城市面临新的困难。此外，沿海大城市的一些大建筑物的地基也要受到地下水位抬升的危害，地震频发地区的城市建筑物更为突出。

海平面上升对某些海洋生物种群也造成威胁，有些生物种群有定期溯河洄游的习性，尽管鱼类可以适应海平面上升而向更远的上游洄游，但是城市的大量排污受海水顶托，常会阻碍鱼类的正常洄游，影响种群正常生长。海平面上升将导致沿岸红树林、珊瑚礁的破坏。

海洋自然灾害频发，台风、暴雨，风暴潮强度加剧是海平面上升的另一个灾害。海平面上升是气候变暖产生的结果。气温上升显示空气中水汽含量的增加，这会促使降水强度增大，同时降落到地面的降水因气温增高蒸发加速，促进了水的循环，极易形成灾害性的暴雨。最新研究表明，气温上升将会导致台风强度的增加，一些沿海地区的风暴潮灾也将频发，海平面升高无疑会抬升风暴潮位，原有的海堤和挡潮闸等防潮工程面临功能减弱，从而易使受灾面积扩大，灾情加重;由于潮位的抬升，本来不易受袭击的地区，有可能受到波及。1994年绿色和平组织统计，在过去的5年中因气候异常，海平面上升造成的飓风、洪水、漫滩等灾害造成全球损失达10亿美元。

4.海岛陆沉，全球告急

沿海区域是各国经济社会发展最迅速的地区，也是世界人口最集中的地区，约占全世界60%以上的人口生活在这里。各洲的海岸线约有35万千米，其中近万千米为城镇海岸线，海平面上升这些地区将是首当其冲的重灾区。据有关研究结果表明，当海平面上升1米以上，一些世界级大城市，如纽约、伦敦、威尼斯、曼谷、悉尼、上海等将面临浸没的灾难;而一些人口集中的河口三角洲地区更是最大的受害者，特别是印度和孟加拉间的恒河三角洲、越南和柬埔寨间的湄公河三角洲以及中国的长江三角洲、珠江三角洲和黄河三角洲等。据估算当海平面上升1米时，中国沿海将有12万平方千米土地被淹，7000万人口需要内迁;在孟加拉国将失去现有土地的12%，占人口总量的1/10将出走;占世界海岸线15%的印度尼西亚，将有40%的国土受灾;而工业比较集中的北美和欧洲一些沿海城市也难幸免。

科学家近日预言，由于全球温室效应使得南北极冰山融解、海平面上升，进而造成许多海岛地区沉入海中。我国台湾地区的环境专家也大胆预言:“台湾陆沉的速度必然加速!”因为支撑这块美丽宝岛的地下水早已大量流失，整个台湾西南边几乎找不到原有的地平线，全成了地层下陷灾区。每逢台风、暴雨，整个陆地几乎全泡在水里。根据统计，截至2001年，台湾累积的地层下陷面积达2667平方千米，高达台湾平原面积的1/ 4，相当于10个台北市那么大。台湾地层下陷区除了台北盆地因严格管制地下水及兴建翡翠水库得以逐步保持稳定外，中南部沿海地区一直处于持续恶化中。台“立委”苏治芬曾针对“水利署”提供的资料估计，全台湾地层下陷的总面积至少达5877平方千米，相当于21.6个台北市大，占台湾总面积的16.5%，超过平原面积的一半。这还不包括早已沉入水面下的下陷区域。地下含水层上游的中央山脉，是台湾水资源最重要的汇聚及涵养区。过去数十年来，人为开发已严重破坏了这一大片“绿色森林水库”。

不久前，太平洋岛国图瓦卢无奈地宣布，由于温室效应导致海平面持续上升，图瓦卢所有努力均告失败，这个国家的全部1.1万国民将不得不放弃家园，从2002年开始举国迁往新西兰。图瓦卢，这个陆地最高处只比海平面高出4.5米的太平洋岛国，因此成为全球第一个因海平面上升而全民迁移的国家。

图瓦卢由9个小岛组成，总面积26平方千米，现有人口1.1万，通用英语，首都为富纳富提。图瓦卢的历史约有300多年。1976年1月1日，图瓦卢宣布独立，长期以来是一个经济贫困的小国。但是这个小国的国名有独到之处，图瓦卢(TUVALU)的缩写为“TV”，即“电视”。于是，从1998年的某一天开始，国际通信联盟美国公司每年支付给图瓦卢400万美元，建立了一个网站。由于“TV”是世界电视的象征，所以到这个网站访问的人、到岛国旅游的人迅速增多。现在，该国人均产值已达1600美元，图瓦卢也成为一个依靠因特网摆脱了贫困的国家。也正因为如此，在该国的不少邮票中，包括反映风土的邮票中均印有“TV”、电视卫星接收器。图瓦卢的景色秀丽，树木草被茂盛，多珊瑚和蝴蝶，盛产椰子，一派热带岛国风光。然而，富裕起来的图瓦卢岛国好景不长。

由于全球温室气体排放量的迅速增加，特别是发达的工业化国家的温室气体排放量大，导致全球气候变暖，加速冰川融化，使海水发生热膨胀，形成海平面上升，这就是“温室效应”。而海平面的不断上升趋势导致这个超过海平面不多的岛国即将被海水淹没。使该岛国感到一筹莫展的是他们根本控制不了自己的命运，因为远在千里之外的发达工业化国家仍在大量排放温室气体。面对日渐上升的海水，该国只好舍弃美丽的家园。图瓦卢国家领导人四处奔走求人，希望有国家接纳他们的居民。他们的要求遭到了澳大利亚政府的拒绝，最后新西兰政府以宽大的胸怀同意接纳图瓦卢居民。

这个美丽岛国即将消失令人感到十分惋惜，也使人深感环境保护的重要。看来，控制全球人口的增长速度，降低冬季取暖温度，降低空调、电冰箱的温室气体排放、降低能耗，增加更多的森林植被，使绿色植物立体化，遵守防止全球气候变暖的《京都议定书》(中国已于1998年在联合国总部签署了该议定书)等，才能使“温室效应”得到有效的控制，不至于出现更多被淹没的岛国。

有关资料显示，最近100年，全球平均升温0.3面通知6摄氏度，气候变暖产生的“温室效应”，加速冰川融化，使海水发生热膨胀，从而导致海平面上升。世界卫星组织秘书长德温澳巴西曾警告，到2030年，海平面有可能上升20～140厘米，虽然一些专家认为这个数字的最大值可能估计偏大，但却引起国际社会的普遍关注。

据统计，全世界大约有半数以上的居民生活在沿海地区，距海只有60千米左右，人口密度比内陆高出12倍。根据美国环境保护署最保守的估算，如果海平面上升l米，美国可能要损失2700亿～4250亿美元。荷兰学者估计，如果海平面上升1米，全球将有10亿人口的生存受到威胁，500万平方千米的土地(其中耕地约占1/3)将遭到不同程度的破坏。联合国环境计划署和美国环保局一份报告指出，如果不采取相应措施扭转全球变暖的趋势，上升的海洋还将会淹没马尔代夫、塞舌尔和那些沿海海拔较低的城市和地区，从而造成大量“生态难民”外流。

5.中国沿海面临同样威胁

最近，中国科学家的一项研究也表明，如果不采取有效措施，50年后，不断上升的海平面，将可能使中国沿海一些地区面临着与图瓦卢同样的威胁。海平面的上升，将对作为中国经济火车头的沿海地区构成威胁。威胁不再是传闻，尽管人类来自海洋，但蔚蓝色海洋带给人类的并不总是幸福。

中国科学院一项名为“中国沿海地区陆地与海平面垂直运动研究”课题的研究结果表明:在未来50年内，中国沿海海平面总体处于上升趋势，高于全球海平面上升数值。其中，中国北部沿海升幅高于南部沿海，并且由于一些河口地区地面下沉显著，造成海平面相对上升非常明显。该项研究认为，近年来，全球温室效应的加剧加速了地球冰川融化，使得全球海平面普遍上升;此外，中国沿海一些地区由于本身就处在构造沉降带，或者因过量开采地下水造成地面迅速沉降，沿海地区海平面平均以1.4毫米/年的速度上升，这个速度虽然不大，但一些地区陆地沉降速度是它的数倍，有的甚至达到数十倍，因此，海平面上升和陆地沉降相叠加所造成的后果较为严重。

目前，中国沿海绝大部分地区海拔小于5米，有的只有1～3米，一些地区甚至已经在海平面以下，目前只能靠海堤防护，更应高度重视。研究报告表明，在海平面相对上升最快的天津地区，高程一般在2.5～4.5米，平均海平面在1.5米左右。令人担忧的是，从1959年到1988年，天津地区陆地沉降面积达7300平方千米，使天津地区高程半数以上降到1～3米，有些地面高程已在海平面以下。专家预测，当洪水季节河水水位涨到4米时，天津市河东区将遭水淹，如果海平面继续上升，这些地区排水入海流量减小，时间延长，洪涝隐患加剧。

地势低平的长江三角洲和苏北滨海平原，地处中国东部新构造运动沉降区，在其5224.8平方千米的潮滩和1252平方千米的湿地上，拥有具较高开发价值的自然生产力和种类丰富的生物资源。即使未来海平面相对上升量只有50厘米，该地区潮滩损失面积将达到304.8平方千米，年经济损失也将有774万元。

上海市从1921年到1965年市区地面累计下沉1.76米，1965年采取措施后，大面积地面下沉已得到控制。但目前上海市平均海拔仅为1.8～3.5米，最低处只有0.91米。整个长江三角洲和苏北滨海平原，北起灌河口，南至钱塘江口，有11000平方千米海拔不超过2米。由于海平面相对上升导致低洼地排水能力下降，在汛期将造成大量洪水滞留腹地。粗略估计，苏北里下河地区可能就有30亿立方米洪水无处外泄。而上海市区地势低平，夏秋暴雨常常积涝成灾，未来海平面相对上升，将造成污水长期回荡，可能还会出现海水倒灌，威胁长江口沿岸和黄浦江上游水源地。

面积为6932.5平方千米的珠江三角洲，河道纵横，地势低平，绝大部分地区海拔高度不到l米，其中有1/4的土地在珠江基准面高程0.4米以下，大约有13%的土地(约803.65平方千米)在海平面以下。50年后如果海平面相对上升20厘米，则珠江三角洲面积将大为减少。更让人担忧的是，目前广东的广州、佛山、珠海、中山、东莞等大部分地区高程在珠江基准面0.5～2.0米，该地区有460万人生活在海平面以下，靠堤围保护生存。50年后不断上升的海平面，势必会给这些地区带来威胁。

一份研究报告认为，如果将全国海拔高度不超过4米的地区列为因海平面相对上升而可能受灾的地区，估计可能受灾面积为3万～4万平方千米。海平面相对上升，除了直接淹没沿海一些地势较低的地区，还将使沿海地区防潮工程抗灾能力不断降低。近100年来，长江三角洲和上海市出现大潮汛的年份达12次。1981年9月1日，10级台风使上海潮位打破历史纪录，黄浦江外滩防汛墙顶高程只有5.8米，仅高出水位0.8米，海浪溅入墙内，情形极为危险。黄浦江外滩防洪墙是按千年一遇标准设计的，如果海平面相对上升0.5米，则堤防标准将降为百年一遇。

至于中国沿海其他地区，多数堤防标准偏低，能抵御百年一遇洪水或风暴潮灾害的本来就为数不多，一些港口码头的标高已不适应海平面相对上升产生的新情况。由于海平面的上升，使得原本可以抵御百年一遇洪水的防洪工程可能变成20年一遇或10年一遇，抗灾能力显著降低，风暴潮威胁更大。

有学者推测，在21世纪中期海洋温度升高1.5摄氏度后，由于热带洋面温度上升，气压下降，产生台风的机会将增加，21世纪下半期在中国登陆的台风频率将比目前增加两倍。一方面台风增加，一方面海平面不断相对上升。如果不采取有效防范措施，中国沿海地区将在21世纪中期遭受严峻考验。

6.积极应对海平面上升

1992年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的一份报告指出，燃烧化石燃料排放出来的硫对大气有冷却作用，有可能减弱或抵消过去几十年北半球温室作用。同时，全球变暖将导致海水升温，但却增加其蒸发量，有可能使地球极区和格陵兰的降雪量增加，使这些地区的冰盖不但不会变薄，反而加厚。而地球极区和格陵兰的冰雪占全球冰雪总体积的99.3%，对海平面的升降有决定性的影响，如果其冰冠变薄1米，就足以使全球海平面上升4厘米。

另外，人们对海洋中二氧化碳对大气的影响、海洋底部地壳运动造成洋盆体积的变化等也都知之甚少，这些都是造成科学家对海平面上升估计值尚无定论的因素之一。

专家认为，比起冰川融化、海水上涨来，更为可怕的是由于过度开采地下水导致的大幅度地面沉降，它正使一些沿海地区一步步“滑向大海”。要想遏制和减缓未来海平面的上升势头，除了全球共同努力减轻温室效应外，避免过量开采地下水，采取多种措施控制沿海地面沉降也是当务之急。

资料显示，中国大陆海岸线长达18000千米，沿海11个省、市、自治区的面积占全国总面积的13.6%，全国的大城市有。70%以上集中在沿海地区。其中，上海和江浙所在的长江三角洲，广东所在的珠江三角洲以及天津所在的老黄河三角洲，更是中国经济发展的火车头。粗略估计，中国社会总财富的60%以上分布在沿海地区。因此，研究中国沿海地区海平面相对上升造成的影响和对策，具有重大的战略意义。

早在1965年，上海市就采取人工回灌地下水的方法，使上海市的地壳和陆地反弹，从而控制住地面下沉，后来天津市如法炮制，结果也行之有效，这说明主动采取有力措施，完全可以使局部地区的地面沉降得以有效控制。

此外，专家同时指出，鉴于中国沿海一些堤防已不适应未来海平面相对上升的新形势，除及时加高加固现有堤防设施外，沿海地区新建港口、防洪工程和城市建筑时，必须为将来海平面相对上升“留足余量”。最重要的是，应加强对海平面上升、陆地沉降以及引起的相应变化进行监测，争取在较短时闯内，做到对海平面的变化提供5～10年的短期预报，让人们心中有数。