海岸地带集聚了全球75%的大城市、70%的工业资本和人口。然而，随着气候变暖，海平面的上升速率正在加快。到本世纪末，全球平均海平面将至少上升约0.43米。
平均海平面上升使极端海平面事件的发生频率悄然升高。据预计，到本世纪中叶，很多低纬度沿海地区遭遇极端海平面事件的频率将会从两百年一遇变成一年一遇。
富庶的沿海地带将来还安全宜居吗？变高的海平面将如何影响人类社会未来发展？中山大学大气科学学院教授吕建华深度解读海平面上升背后的玄机。
2024年10月21日，辽宁省盘锦市、营口市以及河北省唐山市等环渤海地区多地出现海水倒灌现象，这在当地“几十年来没见过”。就在当年11月18日，广东汕尾市陆丰的多个乡镇也发生了海水倒灌。
两次海水倒灌相隔仅一个月，背后的原因是什么？是与全球变暖相关联的海平面上升引起的吗？
虽然专家在事后解释，环渤海的海水倒灌是由于天文大潮和风暴潮叠加导致，并不一定和海平面上升直接相关。但这并不能完全打消公众疑虑：沿海地区的海水倒灌现象会否越来越多？
这两次海水倒灌事件看似与海平面上升关系不大，但我们需要从海平面上升对极端海平面事件的影响角度来看问题。全球变暖使海平面上升速率加快，而不断升高的海平面正在使极端海平面事件日益频发。
海水膨胀叠加冰架融化，海平面上升或突然加速
海平面上升问题一直是全球变暖和气候变化研究的一个重要问题。
一开始，关于全球海平面的观测资料和知识积累比较缺乏，很难有明确结论。经过几十年持续努力，全球海洋观测水平有了巨大提升，海洋和海冰环流在理论、模拟和分析水平上取得了显著进步，科学界对全球冰冻圈的认识也更为深入。在此基础上，我们对过去一百多年来全球海平面上升的趋势有了比较确切的认识和理解——许多迹象表明，全球海平面正呈现加速上升趋势。
2019年，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布关于海洋和冰冻圈的特别报告，在2021年发布的第六次气候变化评估报告中，又设专章评估了包括海平面变化在内的海洋和冰冻圈变化。报告明确指出，全球海平面在加速上升，其中2006年至2015年的上升速率约为每年3.6毫米——该速率在1901年至1990年间仅约为每年1.4毫米，已提升了约2.5倍。最新研究显示，2019年至2024年的6年间，全球海平面又以每年4.3毫米的速率上升了26.1毫米。
总体而言，1901年到2018年的一百多年间，全球海平面上升了约0.2米。IPCC预计，随着气候变暖趋势的持续甚至加速，到2100年，全球平均海平面将在1986年至2015年的水平（即近似于本世纪初的水平）上，在高低两种温室气体排放情景下，分别上升约0.84米或0.43米，且下个世纪还将进一步上升。从目前趋势看，本世纪内，海平面上升几乎肯定会超过0.43米的下限。
导致海平面上升的因素有很多，从全球尺度来看，陆地冰川、极地冰架和冰盖的融化，以及海水的热膨胀是主要因素；从区域尺度上看，导致海平面上升的因素还包括大气和海洋环流的变化、区域水循环和河流入海径流的变化、海岸带的沉积和侵蚀、人类活动或地壳运动导致的地面沉降等。
先看全球尺度因素对海平面上升的影响。陆地冰川虽然融化速度较快，但其总量较小，因而对全球海平面上升的总贡献相对较小。已有研究表明，上世纪初至今，海水热膨胀是全球海平面上升的主要贡献者。不过本世纪以来，格陵兰和南极的冰架、冰盖融化对海平面上升的贡献日益显著。
格陵兰和南极的冰架、冰盖融化过程相对较慢。但古气候研究表明，在10多万年前和300多万年前，当时地表温度稍高于现在，全球平均海平面比现在高出5米以上——如果海平面上升5米，无疑会对生活在沿海的几十亿人口和全球经济产生巨大影响。这也从一个长时间尺度说明，控制全球升温幅度非常重要。
值得高度关注的是，随着全球变暖的持续发展，来自海洋深层的增暖，一方面会增强热膨胀效应，另一方面也会通过加热海冰底层来加剧冰架的崩解和融化——这些都可能导致海平面在气候变暖的进程中进一步或者突然加速上升。这也从一个侧面说明了气候系统内部的非线性特征以及发生气候突变的高度可能性。
虽然到本世纪末，海平面上升不可能达到5米以上，但0.43米至0.84米的海平面上升幅度足以完全改变极端海平面事件的面貌，从而对人类生活和生命财产安全、沿海地区的生态系统及基础设施造成极大破坏和威胁。
不可低估海平面上升和极端事件风险
很多人可能会对每年三四毫米、一个世纪不到一米的海平面上升幅度不屑一顾：这么一丁点“涨幅”和钱塘江潮比起来可谓“小巫见大巫”，有什么值得担忧的呢？
这其实是对海平面上升潜在影响和危害的极大误解：一是没有认识到平均海平面上升和极端海平面事件之间的高度非线性关系；二是没有认识到全球海平面上升存在空间结构的差异性；三是没有认识到伴随气候变暖而生的风暴潮、海浪等的发生频率和强度变化与平均海平面上升对极端海平面事件的叠加效应。
首先，平均海平面上升和极端海平面事件之间存在高度非线性关系。IPCC关于海洋和冰冻圈的特别报告指出，海平面的微小幅度增加，足以让极端海平面事件的频率和强度明显增加。这是因为海平面提升了风暴潮、天文潮汐和海浪的平台，也就提高了极端海平面事件中的海水洪涝高度。
由于海水洪涝高度和极端海平面事件的发生率呈对数关系，这意味着极端海平面事件的发生率会随海平面上升而指数级增长。对此，IPCC特别报告有两点结论值得关注：其一，无论何种温室气体排放前景，很多低纬度地区的百年一遇事件到本世纪中叶将变成一年一遇或更加频繁；其二，高温室气体排放情景下，到本世纪末，全球沿海地区几乎都将成为极端海平面事件一年一遇的地区。这些结论虽还存在一定的不确定性，但科学界认为其仍是高度可靠的。
其次来看全球海平面上升的空间结构差异性。前文提到的“到本世纪末0.43米或0.84米的海平面上升”是全球平均意义上的预测，但实际而言，从空间分布上看，有的区域上升速率会高于全球平均，有的则偏低。例如，过去30年卫星测高数据显示，西太平洋地区的海平面上升速率明显高于全球平均值。再结合极端海平面事件发生概率和海平面上升幅度之间的指数关系，那么西太平洋地区沿海极端海平面事件增加的风险显然要高于全球。
由此可见，看似缓慢上升的海平面将在未来几十年、一两百年间，给人类社会，尤其沿海城市带来巨大的生存威胁。我们不能低估和忽视这一危险，必须从现在就以实实在在的行动准备好应对之道。
（《文汇报》7.25 吕建华）
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