从风暴潮到海水倒灌：全球变暖给沿海城市带来哪些挑战？-

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10月21日，我国辽宁省大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛5个城市沿海地区突发海水倒灌，导致部分街道被淹、房屋进水，造成不小的损失。尽管这一地区之前也出现过大潮时的涨水现象，但是今年的海水倒灌更为严重。这次海水倒灌出现在天文大潮期间，同时受气旋活动影响，风力达到8-9级以上，辽宁省海洋预警监测中心据此发布海浪Ⅳ级蓝色警报，预计渤海、黄海北部出现2.5米到3.5米的大浪区，因此在辽宁的沿海地区出现海水倒灌就是必然了。

值得注意的是，发生海水倒灌的地方一般都有特殊的地形，例如海岸线内凹的海湾和河流入海口，在此次发生海水倒灌的盘锦市，大辽河在流经盘锦市之后，河面逐渐放宽，到入海形成一个大喇叭口，宽度已经达到陆地区域河流宽度的十多倍，当海潮从入海口向内涌入的时候，宽度不断收缩，从而引起大潮越过堤坝淹没低洼地段。

从更长远的角度来看，全球变暖导致的海平面上升提供了有利的背景条件。近百年海平面上升是有监测数据支持的，全球可靠的验潮站数据可以追溯到1880年，不过早期的观测站点比较少，要研究全球平均海平面变化情况，需依赖重建算法，有一定的不确定性，而过去30多年则有比较连续可靠的卫星数据。根据2019年联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(IPCC, 2019)，20世纪全球海平面上升了约15厘米。而根据2021年IPCC第六次评估报告第一工作组报告(IPCC, 2021)，20世纪全球平均海平面上升速率在过去3000年中是最高的，工业革命以来全球海平面上升了约20厘米。

20厘米的海平面上升可不是个小数字，就像有些地区下了一场一天50毫米的降雨，感觉数字不大，但是这些雨水在低洼地区汇集，就会形成局地洪涝，早场经济损失和人员伤亡。海平面上升也类似，尽管全球平均仅上升20cm，但是在有利的环境之下，会在局部地区导致异常强的海平面上升，远超全球平均值，这样的有利条件包括风暴潮、天文大潮，以及喇叭口地形等，从而造成远超正常值的涨水，导致海水倒灌和海水漫堤，从而造成沿海的洪水。

全球沿海区域是经济、社会和文化发展的中心，根据联合国的数据，全球40%的人口生活在距离海岸线100公里以内的范围内，这意味着全球接近三十亿人可能会受到海平面变化的影响。海平面上升对于沿海低洼地区和小岛屿国家来说更为紧迫，后果后果严重。我国海岸线漫长，从南到北低洼地区和有利涨水的地形区域众多，加之会频繁出现大风、温度气旋和台风活动，这对于沿海地区会造成严重的风险。

根据2021年IPCC的评估数据，20世纪全球平均海平面上升速率在过去3000年中是最高的。并且全球海平面上升并不是匀速的，而是呈现加速的特征。在1901年至1990年间，全球平均海平面上升了0.12米，平均上升速率为每年1.35毫米，从1971年至2018年上升至每年2.3毫米，2006年至2018年则飙升至每年3.7毫米。根据最新的研究成果(Hamlington et al., 2024)，从1993年卫星开始观测海面高度以来，到2023年底，全球平均海平面上升了111毫米，其中在1993～2002年，全球平均海平面上升的速度是每年2.1毫米，然而这一速度在过去10年已经翻一番以上，2014～2023年达到每年4.8毫米。根据IPCC的估计，到2050年，全球平均海平面还将上升15至30厘米。

目前科学研究已经证明，海平面上升的根本原因来自全球气候变暖，具体来看影响途径主要有两个：一是全球变暖导致极地冰川和冰盖融化，二是海水因温度升高而发生热膨胀。从20世纪70年代到21世纪初，这两个途径对海平面上升的贡献大致相等。然而，近年来，随着温室气体排放的增加，地球平均气温持续上升，极地冰盖和山地冰川加速融化，导致大量淡水注入海洋，第一个途径对海平面上升的贡献有所增加，目前格陵兰和南极洲每年分别融化约2700亿吨和1500亿吨冰。

中国作为全球气候变化的敏感区域之一，海平面上升对中国的影响尤为显著。根据国家气候中心发布的《中国气候变化蓝皮书（2024）》，1993～2023年，中国沿海海平面上升速率为4.0毫米/年，高于同时段全球平均水平。2023年，中国沿海海平面较1993～2011年平均值偏高72毫米。海平面上升除了导致沿海地区的风暴潮灾害加剧，还会破坏沿海湿地生态系统，导致海岸线侵蚀加剧，并使海水入侵和土地盐渍化问题日益严重。

海平面上升还对中国的海洋经济和沿海城市的可持续发展构成了挑战。值得关注的是，随着海平面上升，当沿海低洼地区出现严重干旱等极端天气时，导致河流和地下水位下降，海水沿着潮汐通道向上游推进，倒灌到入河口，从而形成咸潮入侵。2022年，长江全流域的干旱，咸潮影响上海的长江水库取水，最长的一次有90多天。特别是当台风“梅花”的活动，使上海入海口近海区域形成了海水倒灌，影响了上海长江水库的取水，给上海城市供水安全带来了最严峻的一次挑战，上海各大超市出现抢水情况，大家纷纷抢桶装水。海平面上升叠加极端天气，未来还会造成更严重的影响。

遏制海平面上升的趋势需要全球性的共同努力。首先，减少温室气体排放是关键。这需要国际社会采取更加严格的减排措施，推动能源结构的转型，发展清洁能源，提高能源利用效率。其次，加强海岸线的保护和恢复工作，如建设海堤、恢复红树林等自然屏障，以增强海岸线的抵御能力。此外，提高公众对气候变化和海平面上升的认识，增强社会对气候变化的适应能力，也是遏制海平面上升趋势的重要途径。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：魏科

审核：戴云伟中国气象局高级工程师

出品：中国科协科普部

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