海平面上升一个世纪的经验,能告诉我们未来30年的什么

危机已至,即使你尚未察觉。
A bike path with a yellow stripe covered in water. A bridge is on the horizon.
2022年1月3日,在加利福尼亚州米尔谷,一场“超级大潮”期间,萨乌索利托/米尔谷自行车道的一部分被海水淹没。 JOSH EDELSON/AFP via Getty Images

在波士顿、加尔维斯顿和查尔斯顿,高潮时海水会定期涌入低洼地区。这种在本应极为罕见甚至不可能发生的海水倒灌,如今一年会发生多次。迈阿密的部分街区在春季每隔几周就会发生一次洪水。

这些洪水常被视为气候变化将给美国海岸带来怎样的预兆。但它们也是已经发生的海平面上升的后果,更是这个国家应对日益增多水量准备不足的信号。危机,已经来临。

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布的最新预测报告,以及基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)近期报告中对海平面上升更精确的估计,未来30年,美国沿海地区的平均海平面将比现在高出约一英尺。NOAA指出,这几乎与1920年以来海平面上升的总量相当。

查看不同升温情景下美国各地的海平面预测。

在未来30年里,高潮洪水将变得更加严重,波及那些目前尚能幸免的社区。但NOAA海洋学家、新报告的首席作者William Sweet表示,现在发生的情况并非仅仅是预演。Sweet居住在马里兰州安纳波利斯,他说他经常收到当地道路积水警报。“当我听到‘将有超级大潮洪水’时,我会说,‘我们几十年来都有超级大潮了。我们称之为海平面上升洪水吧。’”

上升的海水一个世纪

尽管过去15年里,美国海平面上升的速度已加速到大约每三年一英寸,但罗格斯大学气候科学家、IPCC最新气候预测报告的首席作者Robert Kopp表示,“20世纪的速度已经是至少3000年以来最快的了。”Kopp团队近期的一篇论文发现,在美国,海洋在1800年代后期,即全球平均气温开始上升的几十年后,就开始持续上升。

这些变化的第一个信号来自水位计,其中一些已经使用了一个多世纪。Sweet说,这些水位计曾用于维护精确的航道地图,随着时间的推移,制图师们发现,随着年代的推移,潮汐的平均水位在略微上升。

尽管根本原因是地球变暖,但过去100年里海平面上升的源头发生了变化。一部分是由于海水变暖后的膨胀。但过去100年里,海平面上升的很大一部分来自世界各地的冰川。NASA喷气推进实验室的海平面专家、NOAA最新报告的作者Thomas Frederikse说,冰川对气温上升反应迅速,但它们整体含有的水量并不多。

但自20世纪90年代以来,格陵兰岛和南极冰盖融水已成为总上升量的一个日益重要的组成部分。“这与冰川不同,”Frederikse说。“(冰盖融化)非常缓慢,但一旦发生,影响就很大。”

美国经历最剧烈变化的地区,随着海平面上升而下沉。大西洋沿岸地区自1980年以来上升了约8英寸,但在上一个冰河时代结束时曾向上隆起,此后一直在下沉。德克萨斯州和路易斯安那州沿海地区自1980年以来上升了一英尺,但由于地下水抽取、石油和天然气开采以及沿海泥土的缓慢沉降,它们正在下沉。平均而言,美国陆地已经下沉了四英寸,而海洋则上升了八英寸。

沿海社区如何经历一英尺的海平面上升?

如今,美国的高潮洪水发生频率是2000年的两倍。Climate Central和Kopp在2016年的一项研究发现,自1950年以来,三分之二的沿海洪水很可能不会发生,如果没有海平面上升的话。在檀香山,自2004年以来发生的每一次洪水,有83%到100%是由气候变化造成的。

未来30年的破坏将更加深远。沿海社区的建筑高度原本高于海平面,可以提供一定的缓冲。Sweet说,这并非有意为之——相反,沿海社区之所以将建筑建得足够高,是为了避开每隔几年才发生一次的极端风暴。这意味着它们在系统中存在一定的“余量”,在一英尺的海平面上升后,不会轻易经历晴天洪水。

海平面上升意味着不再有风暴缓冲。NOAA预测,到2050年,破坏性洪水将变得更加普遍,频率是现在的五倍。再增加一英尺的水位,可能会让更多社区——包括尚未遭受飓风洪水袭击的西海岸地区——面临迈阿密那样的情况,即频繁的高潮洪水。“现在正在发生洪水的地区将遭受更严重的洪水,”Sweet说。“那些紧贴海岸线、地势低洼、暴露在外的人口稠密地区,随着海平面上升一点点,就会开始遭受严重的洪水。”

查看各县海平面上升情况。

这种脆弱性的程度因气候变化的影响程度而异。如果人类迅速减少碳排放,檀香山到2050年可能会经历一英尺的海平面上升;如果一切照旧,则可能接近两英尺。

海岸线是否做出了回应?

但海平面上升的影响在于居住在海边的人,而不仅仅是上升了多少。过去一个世纪,美国在沿海地区建造了更多的房屋——其速度往往比内陆地区更快。

这表明,即使海平面上升一英尺,也未能说服人们寻找其他地方居住。

Kopp说:“我认为重要的是要记住灾后效应和长期慢性效应之间的区别。”灾难(尽管并非总是如此)通常会带来联邦资金,并建立联邦框架,通过联邦紧急事务管理局(FEMA)回购易受洪水侵袭的房屋。它们也产生了一个自然的“断点”,届时沿海房屋的居民可能会选择搬迁而不是重建。

慢性洪水的回购较为罕见。新泽西州有一个国家首批的常年回购计划。该计划名为Blue Acres,始于1995年,并在“桑迪飓风”注入联邦资金后得到了扩展。它收购了受“桑迪飓风”影响的县的房屋,以及经历过反复洪水侵袭的房产。然后,这些土地被改造成公共开放空间,目标是创建沿海缓冲区,以吸收未来的洪水。

该计划在风暴(如去年夏天的“艾达飓风”)之后,受到了欢迎。但它提供常年报价的事实意味着,它也为应对海平面上升带来的更平凡的洪水提供了解决方案。

路易斯安那州还为该州分散的三个特别易受洪水侵袭的社区运行了一个回购计划,并计划很快扩展到其他四个地点。在2020年遭受两次飓风袭击的湖畔市(Lake Charles)的一个社区,回购提供了房屋的公平市场价格,或“有韧性的住房激励”地板价。(“公平市场”房价与历史上的红线政策有关,其使用在灾后恢复资金中产生了种族歧视。)

“每次下大雨,我们都得离开。我们在这里需要帮助,”一位居民告诉湖畔市《美国新闻报》的记者。但飞涨的房价意味着回购款不足以支付搬迁费用。

更正(2022年3月18日):本报道的早期版本不准确地描述了美国海平面上升的最新报告。该报告是由来自多个联邦机构的作者领导,并由NOAA发布的,并非仅由NOAA发布。

 

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Philip Kiefer

特约撰稿人

Philip Kiefer是《Popular Science》的特约撰稿人。他于2021年开始作为自由撰稿人加入科学部门,同年晚些时候正式成为团队一员。他曾报道过COVID变种的演变、食腐蜜蜂以及史前藻类爆发。


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