據美國《國家地理》報道,全球變暖正以兩種方式導致海平面不斷上升:熱膨脹令海水體積變大,冰川融化令海水總量增多。自從1900年以來,全球海平面已升高了20.32厘米,現在海平面正以大約每年0.32厘米的速度升高,這個速度還在不斷提高。海平面升高令全球沿海城市陷入危機,目前尚未建立預防系統的美國紐約是其中典型。如果再不采取措施,到了本世紀末,紐約還會存在嗎?
趨勢預測
海平面不斷升高,沿海城市面臨威脅
化石燃料驅動的人類文明給地球帶來了深刻的改變,對全球的沿海城市來說,桑迪颶風這樣的災難將越來越普遍,越來越具有破壞性。在過去一個世紀中,人類活動釋放的二氧化碳和其他溫室氣體已讓地球的平均溫度明顯升高,還令海平面升高了約20.32厘米。即使人類從明天開始停止使用化石燃料,大氣中現有的溫室氣體也會在未來幾百年中繼續給地球加溫。人們留給下一代的將是更炎熱的世界、不斷升高的海平面,這已經是不可逆轉的事實。
今年5月,大氣中的二氧化碳濃度超過400ppm,上一次超過這一數值至少在300萬年前。300萬年前的海平面大約比現在高19.81米,北半球基本上全年無冰,地球的海平面要再次達到這樣災難性的高度得花上數百年時間,并且還得看人類在未來能否限制溫室氣體排放。在短期內,科學家依然無法判斷海平面上升的速度和高度,不過近年來的一些預計都過于保守。
全球變暖將從兩個方面影響海平面。目前大約1/3的海平面升高源自于熱膨脹,這是基于水的溫度越高體積越大的原理。其余的海平面升高則歸咎于陸地上的冰不斷融化,迄今為止造成這一問題的大部分是冰山,但未來需要關注的一個重點是格陵蘭島和南極洲的巨大冰蓋。6年前,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的報告預測稱,到21世紀末海平面最多會升高58.42厘米。政府間氣候變化專門委員會今年秋天會發布新的報告,關于海平面高度的新預測將會略微升高,但氣候專家們現在估計,從1992年以來,格陵蘭島和南極洲平均每年有約50立方英里的冰塊消融。很多專家認為,到2100年海平面至少上升91.44厘米,這還只是保守估計。
“過去幾年中,我們觀測到格陵蘭島和南極洲西部冰蓋加速融化,”美國哥倫比亞大學地球學院的研究者雷德利·霍頓表示,“我們擔心的是,如果這種趨勢繼續,到21世紀末,全球海平面上升的高度可能會達到1.82米。”2012年,美國國家海洋和大氣管理局下屬的一個專家小組估計,到2100年海平面最多會升高2米。
在所有對海平面上升的假設中,最令人擔心的是南極洲西部的斯維茨大冰川。4年前,美國航空航天局(NASA)曾贊助過針對這一地區的飛機探測活動,用能穿透冰塊的雷達來繪制海底地形圖。這次活動揭示,一座609.6米高的海底山脊“托住”了斯維茨大冰川,減緩它滑入大海的速度。如果海平面上升,就會有更多海水滲入海地山脊和斯維茨大冰川之間,最終瓦解海底山脊的固定作用。不過,沒人知道這個時刻何時到來、是否會到來。“那是令我真正感到緊張的問題之一,”賓夕法尼亞州立大學冰川學家理查德·艾力表示,“如果斯維茨大冰川跟山脊剝離,那么將會令海平面升高約3米。我們無法保證這一災難真的不會發生。”
反面例子
美國紐約在颶風洪水面前不堪一擊
就算能逃過預想中最糟糕的情況,全球的沿海城市還是面臨著雙重威脅:海平面不斷上升,地勢較低的地區會漸漸被淹沒,颶風的破壞范圍會逐漸擴大。這些威脅永遠不會消失,只會越來越糟。到了21世紀末,像桑迪一樣現在百年一遇的颶風可能最多每10年就會出現一次。就算保守估計海平面會上升0.51米,經合組織預測到了2070年,全球各大海港城市的約1.5億居民將面臨洪災威脅,造成的經濟損失可達35萬億美元,相當于全球GDP的19%。到那時,人類將如何應對?
多年來,紐約州立大學石溪分校的海洋物理學家馬爾科姆·鮑曼一直試圖說服人們相信,紐約市需要建立貫穿海港的風暴屏障。跟全球其他主要海港相比,紐約在颶風、洪水面前幾乎毫無抵抗力。在過去幾十年中,倫敦、鹿特丹、圣彼得堡、新奧爾良、上海都建起了防洪堤和風暴屏障。去年10月,紐約就因為在這個方面的疏忽而付出了高昂代價。桑迪颶風造成紐約市43人死亡,經濟損失約190億美元。鮑曼表示,這一切都是不必要的損失。“如果紐約建立了風暴屏障系統,并在沿海低洼地區的兩端用沙袋加固,就不會讓颶風帶來的洪水長驅直入。”鮑曼說道。
按照鮑曼的設想,紐約可以建立兩個屏障:一個建在斯羅格斯內克,防止從長島海峽過來的洪水進入東河,另一個用來保護紐約市南部的港口,建立在桑迪胡克、新澤西、洛克威半島沿線,長約8公里,預計將花費100億至150億美元。鮑曼表示:“紐約終將建造屏障,因為這個問題越來越嚴重了。建造風暴屏障或許要花5年時間研究、10年時間修建,但到那時或許又會有新的問題,紐約必須立即開始計劃,否則的話未來將形勢嚴峻。”
正面例子
荷蘭已有60年風暴屏障建設經驗
當美國紐約還未啟動風暴屏障建設的時候,荷蘭已經跟風暴抗爭了60年之久。1953年1月31日晚,荷蘭北海發生風暴,導致1863人死亡。從那以后,荷蘭政府就發起了“三角洲工程”堤防屏障建設項目,該項目持續了40多年,耗資超過60億美元。其中的一個主要工程就是8公里長的東斯海爾德屏障,用于保護澤蘭,于27年前完工。“三角洲工程”的最后一個項目是保護鹿特丹港的移動屏障,于1997年完工,令150萬人受益。
跟荷蘭的其他主要海洋屏障一樣,鹿特丹港移動屏障的建設標準是能夠抵御萬年難遇的風暴,這是全球最嚴格的標準,美國使用的標準是能抵御百年難遇的風暴。這些措施對一個26%的國土都位于海平面以下的國家來說,是有關國家安全的大事。荷蘭擁有總長度超過16000公里的堤防,在任何海洋威脅面前堪稱“固若金湯”,并且這些堤防的設計跟當地地貌巧妙融合,幾乎“隱形”。
以鹿特丹為例,城市里有很多精妙的洪水控制結構,比如:一個地下停車庫能儲存10000立方米雨水,一條街道的兩邊有兩條高度不同的人行道,在大雨降臨的時候,較高的人行道不會被淹沒。此外,鹿特丹還有浮動建筑,位于一個港口內的平臺上,建筑之間是相連的,每個建筑約3層樓高,由重量是玻璃的1/100的特殊塑料制成。現在這些浮動建筑僅被用于會議和展覽,它們的主要用途是證明城市浮動建筑有巨大的潛力。鹿特丹希望到2040年能建立1200個浮動住宅,“我們認為這種建筑不僅對鹿特丹有重要意義,對全球很多城市都是如此,”浮動建筑設計師巴特·羅伊芬表示,“在水上建造建筑不是一個新概念了,但在港口的大面積水域上建立浮動社區是個全新的點子。通過浮動社區,我們可以不再跟水抗爭,而是依水而居。”
為應對海平面上升,荷蘭私人海岸線管理公司Deltares推出“沙灘引擎”計劃,這種巨型的疏浚系統利用風、海浪、海潮的運動,將沙子填補、固定在海灘上,不讓海水侵蝕沙灘。這一計劃于兩年前開始實驗,現在已取得了不錯的效果。
責任編輯: 中國能源網