你有沒有注意過,海邊那些老房子門口的臺階,似乎一年比一年更接近水面?這不是錯覺。過去六十多年里,全球海平面一直在悄悄爬升,而且最近幾年,這個速度明顯變快了。但直到最近,科學家才終于能把這筆"漲水賬"算清楚——每一分錢的來龍去脈,都有了交代。
一項發表在《Science Advances》上的新研究,由中國科學院大氣物理研究所領銜的國際團隊完成,首次完整解釋了1960年以來全球海平面上升的所有原因。這不僅解決了一個困擾學界多年的測量難題,也讓我們第一次看清:海水上漲這件事,遠比想象中更復雜,也更難停下來。
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從2毫米到4毫米:漲水在提速
先來看一組數字。根據這項研究,自1960年以來,全球海平面平均每年上升2.06毫米。這個數字聽起來微不足道——大概是一枚硬幣的厚度。但關鍵在于,這個速度并非一成不變。
2005年到2023年間,年均上升速度飆升到了3.94毫米,幾乎是六十年前的兩倍。這意味著,海平面上漲正在踩油門,而且越踩越重。
研究團隊把這筆賬拆成了幾部分。最大的"債主"是海水變暖,貢獻了43%的漲幅。這是一個物理常識:水受熱會膨脹,海洋也不例外。全球變暖讓上層海水溫度持續走高,體積隨之膨脹,海面就被"頂"了上去。
排在第二位的是山地冰川融化,占27%。這些分布在高山地區的冰體,比如喜馬拉雅、阿爾卑斯、安第斯山脈的冰川,正在以肉眼可見的速度退縮。它們融化后的水最終匯入海洋,成為海平面上升的重要水源。
格陵蘭冰蓋貢獻了15%,南極冰蓋12%。這兩個極地"冰庫"的儲量極其驚人——格陵蘭冰蓋全部融化能讓全球海平面上升約7米,南極冰蓋更是能達到58米。雖然目前它們每年的融水量相對有限,但趨勢令人擔憂。
最后3%來自陸地水儲量的變化,包括地下水開采、水庫蓄水、河流湖泊水量的增減等。人類從地下抽取的地下水,大部分最終也會流入大海。
兩個時代,兩種主導力量
這項研究的一個關鍵發現是:海平面加速上升的背后,主導力量其實換過班。
1960年到1990年代初期,海水熱膨脹和陸地水儲量變化是主要推手。那段時間,全球變暖效應剛開始顯現,極地冰蓋的融化還不那么顯著。
但從1993年開始,情況變了。衛星觀測數據顯示,冰川和兩極冰蓋的融化突然"發力",成為加速趨勢的最大驅動力。這個時間節點并非偶然——1990年代正是全球溫室氣體排放快速攀升的時期,氣溫上升曲線隨之變陡,冰蓋響應滯后一段時間后,開始大規模崩解。
這種轉變意味著,海平面上升已經從"熱脹"為主,進入了"添水"為主的階段。而后者一旦啟動,更難逆轉。冰蓋融化是不可逆的過程,即使明天全球停止排放二氧化碳,已經流失的冰量也無法在人類文明的時間尺度內恢復。
一筆對不上的賬
說到這里,你可能會問:既然知道海水會熱脹、冰川會融化,直接加起來不就算出海平面漲了多少嗎?
問題恰恰出在這里。多年來,科學家一直面臨一個尷尬的"收支不平衡":把各個因素估算的數字加起來,總是和實際觀測到的海平面上升對不上號。衛星測高和沿海驗潮儀記錄的數據,總比理論計算值高出那么一截。
這個缺口被稱為海平面上升的"閉合問題"(closure problem)。它像一道頑固的數學題,答案明明應該等于各分項之和,但等號兩邊就是不相等。有人懷疑是觀測誤差,有人猜測還有未知的物理過程,也有人擔心我們對某些因素的理解根本就有偏差。
這種不確定性直接影響了氣候模型的可靠性。如果連過去都解釋不清,預測未來就更像猜謎。海平面上升關系到數億沿海居民的生計,從孟加拉國的三角洲到佛羅里達的濱海社區,從東京灣的地下防洪設施到荷蘭的圍海大堤,所有規劃和決策都需要盡可能準確的數字依據。
新技術補上缺口
這次的研究團隊花了數年時間,系統梳理了觀測數據和計算方法上的種種漏洞。他們發現,之前的"對不上",很大程度上源于技術局限。
衛星測高技術在過去幾十年里經歷了多次升級。早期的衛星精度有限,軌道校正、大氣延遲修正等環節都存在誤差累積。研究團隊采用了最新的數據重處理方案,把歷史觀測數據用當代標準重新"過一遍篩",消除了不少系統性偏差。
海洋熱含量的計算也有改進。全球海洋溫度觀測網絡Argo浮標系統2000年后才大規模部署,此前的數據相對稀疏。研究者結合多種數據源,包括船舶投放的探溫儀、衛星遙感海面溫度等,用更精細的插值方法填補了空白區域。
冰川和冰蓋的質量變化估算同樣受益于新技術。重力場恢復與氣候實驗衛星(GRACE)及其后續任務,能夠直接測量地球重力場的微小變化,從而推算出冰體質量的流失速度。研究團隊整合了多顆衛星的觀測結果,并校正了冰川均衡調整(GIA)——即冰蓋消融后地殼緩慢回彈帶來的干擾效應。
經過這一系列技術升級,1960年以來的海平面上升"總賬"終于對上了。各個因素的貢獻之和,與實測數據高度吻合。這意味著,科學家現在可以更有信心地說:我們理解了海平面為什么上漲,也知道是誰在"買單"。
未來會怎樣
算清舊賬,是為了更好地面對未來。這項研究確認,海平面上升正在加速,而且驅動力已經從可逆的熱膨脹,轉向了不可逆的冰蓋融化。這是一個危險的信號。
根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的評估,到2100年,全球海平面可能上升0.3米到1.1米,取決于溫室氣體排放的控制程度。但越來越多的科學家認為,這個估計可能偏保守——尤其是如果南極冰蓋的不穩定性超出預期,漲幅可能更高。
對于沿海城市來說,時間窗口正在收窄。紐約、上海、雅加達、曼谷……這些人口密集的都市區,要么投入巨資建設防洪基礎設施,要么面臨被迫遷移的風險。一些小島國,如馬爾代夫和圖瓦盧,甚至可能在幾十年內失去大部分國土。
這項研究沒有提供簡單的解決方案,但它給出了一個清晰的警示:海平面上升不是遙遠的威脅,而是正在發生的現實。而且,我們剛剛才學會讀懂它的賬本。
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