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這些城市突發海水倒灌,竟是它倆惹的禍

2024-10-24台海

文 | 魏科(中國科學院大氣物理研究所研究員)

據媒體報道,10月21日,遼寧省大連、營口、盤錦、錦州、葫蘆島等5個城市沿海地區突發海水倒灌,導致部份街道被淹、房屋進水,給當地造成損失。盡管這些地區之前也出現過大潮漲水現象,但今年的海水倒灌更為嚴重。

這次海水倒灌出現在天文大潮期間,同時受氣旋活動影響,風力達到8至9級以上。遼寧省海洋預警監測中心據此釋出海浪Ⅳ級藍色警報,預計渤海、黃海北部將出現2.5至3.5公尺的大浪區,因此遼寧沿海地區出現海水倒灌也是必然。

值得註意的是,發生海水倒灌的地方一般都有特殊地形,如海岸線內凹的海灣和河流入海口。在此次發生海水倒灌的盤錦市,大遼河在流經該市後,河面逐漸放寬,在入海處形成一個大喇叭口,寬度達到陸地區域河流寬度的10多倍,當海潮從入海口向內湧入時,寬度不斷收縮,從而引起大潮越過堤壩淹沒低窪地段。

從更長遠角度來看,全球暖化導致的海平面上升為海水倒灌提供了有利條件。海平面上升近百年來是有監測數據支持的,全球可靠的驗潮站數據可以追溯到1880年。不過,早期的觀測站點比較少,要研究全球平均海平面變化情況,還需要依賴重建演算法,有一定的不確定性,而過去30多年有比較連續可靠的衛星數據。根據2019年聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)釋出的【氣候變遷中的海洋和冰凍圈特別報告】,20世紀全球海平面上升約15厘米。而根據2021年IPCC釋出的第六次評估報告第一工作群組報告,工業革命以來全球海平面上升了約20厘米。

海平面上升20厘米可不是個小數位。根據2021年IPCC的評估數據,20世紀全球平均海平面上升速率在過去3000年中是最高的。這就如同雨雖然下得不大,也會在低窪地區形成局地淹水一樣,同樣在有利環境下,局部地區也會出現異常強的海平面上升,遠超全球平均值。這樣的有利條件包括風暴潮、天文大潮以及喇叭口地形等,從而造成遠超正常值的漲水,導致海水倒灌和海水漫堤,最終使沿海地區發生洪水。

全球沿海區域是經濟、社會和文化發展的中心,根據聯合國的數據,全球40%的人口生活在距離海岸線100公裏以內的範圍內,這意味著全球接近30億人可能會受到海平面變化的影響。海平面上升對於沿海低窪地區和小島嶼國家來說形勢更為緊迫。中國海岸線漫長,從南到北低窪地區和有利於漲水的地形區域繁多,加之頻繁出現的大風、溫度氣旋和台風活動,對沿海地區造成了嚴重後果。

全球海平面上升並不是勻速的,而是呈現加速的特征。1901至1990年間,全球平均海平面上升了0.12公尺,平均上升速率為每年1.35公釐。1971至2018年間,平均上升速率達到每年2.3公釐,2006至2018年間則飆升至每年3.7公釐。

根據最新研究結果,從1993年衛星開始觀測海面高度到2023年底,全球平均海平面上升了111公釐,其中在1993至2002年間,全球平均海平面上升速度是每年2.1公釐,然而這一速度在最近10年已經漲了1倍多,2014至2023年間達到每年4.8公釐。根據IPCC的估計,到2050年,全球平均海平面還將上升15至30厘米。

目前科學研究已經證明,海平面上升的根本原因是全球氣候變暖。具體來看主要有兩個影響途徑:一是全球暖化導致極地冰川和冰蓋融化,二是海水因溫度升高而發生熱膨脹。從20世紀70年代到21世紀初,這兩個途徑對海平面上升的貢獻大致相等。然而,近年來,隨著溫室瓦斯排放增加,地球平均氣溫持續上升,極地冰蓋和山地冰川加速融化,導致大量淡水註入海洋。第一個途徑對海平面上升的貢獻有所增加,目前格陵蘭和南極洲每年分別融化約2700億噸和1500億噸冰。

中國作為全球氣候變遷的敏感區域之一,海平面上升對其影響尤為顯著。根據國家氣候中心釋出的【中國氣候變遷藍皮書(2024)】,1993至2023年,中國沿海海平面上升速率為4.0公釐/年,高於同時段全球平均水平。2023年,中國沿海海平面較1993至2011年平均值偏高72公釐。海平面上升除了導致沿海地區的風暴潮災害加劇,還會破壞沿海濕地生態系,導致海岸線侵蝕加劇,並使海水入侵和土地鹽漬化問題日益嚴重。

海平面上升還對中國的海洋經濟和沿海城市的永續發展構成了挑戰。值得關註的是,隨著海平面上升,沿海低窪地區出現嚴重幹旱等極端天氣會導致河流和地下水位下降,海水沿著潮汐通道向上遊推進,倒灌入河口,從而形成鹹潮入侵。

據澎湃新聞報道,2022年,長江全流域遭遇幹旱,鹹潮影響了上海長江水庫的取水,最長的一次有90多天。特別是台風「梅花」使上海入海口近海區域形成了海水倒灌,影響了上海長江水庫的取水,給上海城市供水安全帶來了一次最嚴峻的挑戰。

海平面上升疊加極端天氣,未來可能還會造成更嚴重的影響。遏制海平面上升的趨勢需要全球共同努力。首先,減少溫室瓦斯排放是關鍵,國際社會需采取更加嚴格的減排措施,推動能源結構轉型,發展清潔能源,提高能源利用效率。其次,應加強海岸線的保護和恢復工作,如建設海堤、恢復紅樹林等自然屏障,以增強海岸線的抵禦能力。此外,提高公眾對氣候變遷和海平面上升的認識,增強社會對氣候變遷的適應能力,也是遏制海平面上升趨勢的重要途徑。