警惕!研究称沿海城市下沉快于海平面上升 地面沉降是怎么形成的?

导读:科学家一再警告海平面上升的威胁,这也是发表在《地球物理研究快报》上的一项新研究的主题。根据这项研究,各大洲的沿海城市正在以相当快的速度下沉,这进一步加剧了在相对不远的将来大规…

导读:科学家一再警告海平面上升的威胁,这也是发表在《地球物理研究快报》上的一项新研究的主题。根据这项研究,各大洲的沿海城市正在以相当快的速度下沉,这进一步加剧了在相对不远的将来大规模人口迁移和基础设施破坏的风险。

沿海城市为什么会下沉?地面沉降怎么形成的?地面沉降的概念很容易理解,它发生在地下地球物质被置换或移除时,导致顶部表面下沉,无论是逐渐还是突然。过度开采地下水和采矿活动是地面沉降背后的一些关键原因。

沿海城市下沉快于海平面上升怎么回事?

一项9月12日发表于《自然—可持续》的研究显示,在48个人口最多的沿海城市中,几乎所有城市的下沉速度都超过了海平面的上升速度。

在全球范围内,海平面平均每年上升约3.7毫米,其中很大一部分是由气候变化导致的冰融化造成的。在许多地方,地下水抽取、石油和天然气开采以及被重型建筑压实的沉积物,导致了土地下沉。这个过程被称为地面沉降。

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新加坡南洋理工大学的Cheryl Tay及同事使用卫星雷达测量了2014年至2020年间,全球48个人口最多的沿海城市的沉降率。

研究显示,在其中的44个城市中,沉降最快地区的下沉速度比海平面上升速度还要快。南亚和东南亚的一些城市是下沉速度最快的。例如,印度艾哈迈达巴德每年下沉速度超过20毫米。

下沉速度的中位数从每年16.2毫米到每年1.1毫米不等。这些速率并没有针对其他可能升高或降低陆地高度的因素进行调整,比如在冰层融化数千年后,曾被冰层压实的土地的上升现象。研究人员测量了城市边界内的所有区域,即使它距离海岸有几公里。

在越南胡志明市的事例中,研究人员发现,如果以目前的下沉速度持续到2030年,将有另外20平方公里的土地低于海平面,并可能被淹没。如果没有地面沉降,大约有880平方公里的土地位于海平面以下。此外,巴西里约热内卢可能有额外2平方公里被淹没。这意味着与没有沉降的情况相比,淹没面积增加了16%。

美国弗吉尼亚理工大学的Manoochehr Shirzaei表示,事例研究中用于估计洪水程度的海拔图在许多地区都不可靠。而且,关注城市中下沉最快的内陆地区,而不是直接位于海岸的地区,可能会“夸大”地面沉降的影响。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的一份报告研究了一个世纪以来全球沿海地区的土地水平变化,发现最快的沉降率为每年5.2毫米。负责IPCC报告的美国罗格斯大学Robert Kopp说,如果按报告的沉降率持续下去,它可能成为海平面相关风险的“一个非常重要的驱动因素”。

“地面沉降一直被视为次要问题,这项研究把它放在了聚光灯下。”Shirzaei说。

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政府需要干预

研究指出,这些城市沉降主要原因可能是对地下水的大量开采。而人口的快速增长、工农业生产的扩大、水处理技术的缺乏以及污染导致地表水水质变差,是这些年这些城市对地下水依赖程度增加的原因。

研究发现,在天津城外的东北角甚至观察到50毫米/年的沉降,而该区域是一个拥有许多任务厂的工业区,属于唐山市,在2013年之前是农田。从地下抽取工业用水可能是该地区沉降的原因。

相比之下,印度尼西亚的雅加达和中国上海的沉降速度因为政府规定地下水开采率而显着放缓。1990年至2001年,上海每年地面沉降的高度约为1.6厘米,不过,现在上海大部分地区趋于稳定,每年最大沉降高度降至1厘米。

从图中可以看到上海大部分地区颜色为蓝绿黄色,表明陆地沉降速度在(-2,2)毫米/年。

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