如果《流浪地球》中海平面上升成為現(xiàn)實，人類可以逆轉(zhuǎn)嗎？

熱映電影《流浪地球》，譜寫了屬于中國制造的太空歌劇，令無數(shù)國人盛贊與自豪。

其中，全球海平面上升是電影中最為震撼的氣候災難之一，距離我們最近的場景當屬被洪水吞噬殆盡的上海。

海平面大幅上升后，僅剩東方明珠、金茂大廈、環(huán)球金融中心等高聳的標志性建筑還浮于水面，其余均被吞沒。

雖然這只是電影中的劇情，但全球海平面上升正在現(xiàn)實中上演。

圖1.海上的上海

來源：電影《流浪地球》

01

全球海平面正在加速上升

海平面上升是全球氣候變化的顯著性影響之一。

根據(jù)美國國家航空航天局（NASA）衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)顯示，自1993年以來，全球海平面顯著上升，平均每年上升約0.34cm。

也就是說，過去30年內(nèi)海平面上升了10.25cm，且上升速度正在加速，這是過去2500多年來前所未有的。

根據(jù)美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）等部門2022年發(fā)布的最新報告顯示，全球海平面正在加速上升，預計到2050年將上升25～30cm。

這意味著，未來30年內(nèi)海平面的上升情況與過去100年海平面所發(fā)生的情況相同。

圖2.自1993年以來衛(wèi)星實測的全球海平面上升趨勢

來源：美國國家航空航天局

圖3. 自1993年全球海平面變化的空間分布

藍色區(qū)域是海平面下降的區(qū)域

橙色/紅色區(qū)域是海平面上升的區(qū)域

來源：美國國家航空航天局

02

海平面上升的原因有哪些？

全球氣候變暖是海平面上升的最根本原因。

數(shù)千年來，地球氣候一直保持著穩(wěn)定的狀態(tài)。如我們的身體一樣，地球可以通過自我調(diào)節(jié)來維持氣候的動態(tài)平衡，這是生態(tài)系統(tǒng)最重要的特征之一。

自從人類開啟工業(yè)化革命以來，大量化石燃料的使用引起溫室效應(yīng)，進而導致全球氣溫逐漸上升，而海洋吸收了地球90%以上的熱量，因此全球海平面出現(xiàn)了大幅度的上升。

那么具體的原因有哪些呢？

提到海平面為什么會上升，可能大家想到最直接的原因就是冰川融化。

確實，全球氣候變暖導致格陵蘭冰原、南極冰蓋以及山地冰川加速融化，這引發(fā)了全球海平面的大幅度上升。

特別是1940年以前，各地冰川和格陵蘭島冰蓋的融化是全球海平面上升的主要原因。

之后，全球性的大壩工程建設(shè)短暫地減緩過20世紀70年代的海平面升高速度。

不過，除了冰川融化，還有一個容易被大眾忽視的因素，那就是海水熱膨脹，其實它才是導致海平面升高的最主要原因。

氣候變暖會使海水表層到大概兩千米的深層的溫度增高，而當溫度為25℃時，水溫每增加1℃，100m厚的海水層就會膨脹約0.5cm。

科學研究顯示，1993-2018年間的海平面升高，有42%可歸因于海水熱膨脹，而陸地冰川融化、格陵蘭島冰蓋和南極冰蓋的消融則分別貢獻了21%、15%和8%。

氣候變暖下的海洋熱膨脹和冰川、冰蓋融化導致全球海平面加速上升，自 1900 年以來，海平面上升速率超過3000年內(nèi)的任何一個世紀，且在百年至千年時間尺度上不可逆轉(zhuǎn)，這給人類的生存與發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。

圖4.1900-2018年全球海平面的上升及其主導因素

黑色線部分來自潮汐儀觀測數(shù)據(jù)

橙色線部分來自衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)

來源：美國國家航空航天局

03

海平面上升會帶來哪些危害？

海平面的加速上升，直接導致沿海地區(qū)成為了重災區(qū)，海洋災害的致災程度也在不斷加重。

沿海地區(qū)是世界經(jīng)濟最發(fā)達和人口密度最大的地區(qū)，全球約有三分之一的人口分布在沿海60km范圍內(nèi)。

根據(jù)《Nature Communications》雜志發(fā)布的研究顯示，到本世紀中葉，約有1.5億人將生活在海平面以下的陸地上。

如果海平面持續(xù)上升，將直接導致海平面以下陸地生活的人們面臨嚴重的生存危機、沿海地區(qū)低地被淹沒以及土地資源損失等，有些沿海國家甚至會被海水徹底淹沒。

例如，受海平面上升影響最為典型的代表——圖瓦盧，這個最高海拔不超過5m的太平洋島國，在1993-2009年間，海平面就上升了近10cm，每年海平面上升大約0.5cm，它的上升速度是全球平均水平的4倍。

2001年圖瓦盧已經(jīng)決定舉國搬遷至新西蘭，成為世界上第一個因海平面上升而放棄家園的國家。

與海平面上升相伴的氣候風險，還有臺風強度、頻率增加和降雨增多，從而加劇沿海地區(qū)的風暴潮、海岸侵蝕、洪澇等災害。

還有夾在海洋和海岸防護系統(tǒng)間的紅樹林、鹽沼、海草床等海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，也面臨著不斷受到擠壓，逐漸減少甚至消失的風險，這也是沿海國家共同面臨的生態(tài)問題。

我國作為全球變暖的敏感區(qū)域之一，海平面上升問題也十分嚴峻。

根據(jù)自然資源部海洋預警監(jiān)測司發(fā)布的2021年《中國海平面公報》顯示，我國沿海海平面每年上升3.4 mm，2021年海平面高度超出往年84 mm，成為1980年以來的最高紀錄。

海平面上升的長期累積效應(yīng)造成了我國海岸帶生態(tài)系統(tǒng)擠壓和灘涂損失，還嚴重影響了沿海地下淡水資源，加大了風暴潮、濱海城市洪澇以及咸潮入侵致災的程度。

此外，沿海地區(qū)地面沉降導致相對海平面上升，加大了災害影響程度。

2021年，我國海洋災害以風暴潮、海浪和海冰災害為主，共造成直接經(jīng)濟損失約30.71億元，死亡失蹤28人。其中最為嚴重的地區(qū)就是浙江省，其經(jīng)濟損失占海洋災害總損失的31%。

圖5. 1980-2021年中國沿海海平面變化

來源：《2021年中國海平面公報》

圖6. 風暴潮期間浙江寧波甬江大橋附近的淹沒狀況

來源：《2021年中國海平面公報》

04

碳中和能阻止海平面上升嗎？

治理全球氣候變暖問題，是應(yīng)對海平面上升問題的根本措施。

二氧化碳等溫室氣體是導致全球變暖的“罪魁禍首”，它像“毯子”一樣圍在地球表面，這層“毯子”越厚，地球氣溫上升的速度就越快。

因此，要想給地球降溫，減少大氣中二氧化碳等溫室氣體是關(guān)鍵。

為了共同應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)，減緩全球變暖趨勢，世界各國以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體，通過《巴黎協(xié)定》確定了全球平均氣溫上漲幅度控制目標。

即把21世紀全球氣溫升幅控制在比工業(yè)化前水平高2℃之內(nèi)，并尋求將氣溫升幅進一步控制在1.5℃之內(nèi)。

在此背景下，作為全球第二大經(jīng)濟體和最大的二氧化碳排放國，我國提出了“雙碳戰(zhàn)略”，即:

1??“碳達峰”：在2030年前二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后逐步降低；

2??“碳中和”：在2060年前二氧化碳排放量和吸收量達到平衡，實現(xiàn)正負抵消，達到相對“零排放”。

世界多國也相繼宣布了在2050年到2060年全面實現(xiàn)碳中和的目標，如歐盟委員會、日本和韓國等。

目前，實現(xiàn)碳中和已在全球范圍內(nèi)基本達成共識。

可能有人會問：如果實現(xiàn)碳中和目標，使碳排放與碳吸收平衡，溫度不再上升，那么海平面會停止上升，甚至下降嗎？

根據(jù)美國國家大氣研究中心（NCAR）的報告顯示，假如全球的溫室氣體排放量處在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，全球氣溫也不再增長，海平面仍然會上升幾百年的時間，這主要是因為海水的熱膨脹。

其實上層的海水與深層的海水之間存在有一個氣溫差，深層海水氣溫升高之后會導致上層海水膨脹，海水的體積會像海綿一樣變大，導致海平面上升1m或幾十米。

只有當海水溫度與大氣溫度完全相同時，海平面才會停止上升，而要想達到這個平衡狀態(tài)，大概需要300年的時間。

所以回答是：碳中和的實現(xiàn)不能完全阻止或逆轉(zhuǎn)全球海平面的上升。

全球變暖導致海平面加速上升，不僅給低洼、沿海地區(qū)和小島嶼國家?guī)砹藰O大的風險，同時還嚴重破壞了大自然的生態(tài)平衡。

海平面上升及其相關(guān)災害是未來人類社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要挑戰(zhàn)之一。

雖然碳中和難以逆轉(zhuǎn)海平面上升這一局面，但如果不采取“雙碳戰(zhàn)略”的話，預計2100年全球海平面會再上升1.4 m，那么到時候世界各國的沿海經(jīng)濟帶將會遭受毀滅性的打擊。

因此，實施“碳達峰”和“碳中和”的戰(zhàn)略意義是十分重大的。

當賴以生存的地球環(huán)境遭受滅頂之災時，人類該何去何從。

如若真按電影中所發(fā)生的那樣，流浪地球計劃一旦啟動，那意味著地球氣候?qū)M入“地獄模式”，變得徹底不宜居，人類也將被迫面臨著流浪。

碳中和，是一個關(guān)于全世界人類命運共同體的話題。

為了守住地球家園，碳中和將是全人類未來的共同選擇。

END

作者：張美男

中國林業(yè)科學研究院

森林生態(tài)環(huán)境與自然保護研究所

責編：咕嚕