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“上海的海平面在未來的20年間每年將上升5到8毫米。”華東師範大學河口海岸國家重點實驗室負責人、中科院院士陳吉餘教授最近帶領課題組完成了關於上海未來海平面上升速度的預測和未來海平面上升後上海的對策的研究。課題組認爲,對於海平面上升對環境的威脅,需要跨學科、跨行業展開研究,尤其是通過生態防範,例如通過加種鹽沼植物,建設水下牡蠣礁等水上和水下工程,減少海平面上升對上海的影響。
將影響廣泛使用的“海拔高度”概念
陳吉餘院士告訴記者,從上世紀初直到上世紀90年代,上海每年的地表沉降達到10多毫米。上世紀90年代以來,上海採取了防止地面沉降的措施,使得這一現象有所好轉。“過去我們對於上海地面沉降和海平面上升的狀況都是根據地殼運動推斷出來的,但對上海來說,海平面上升的影響因素非常複雜。”陳吉餘說,“此次課題組測算上海附近海域海平面上升的速率是每年5到8毫米,在未來20年達到10到16釐米,是考慮了理論海平面上升5釐米,地面沉降6-10釐米,流域大壩導致壩下衝刷延伸又導致海平面下降10釐米,河口大型工程導致海平面擡升7-9釐米,最終得出的一個綜合結果。”
上世紀90年代的海平面上升理論,主要考慮理論海平面上升、地殼垂直運動和地面沉降因素。上海根據這一結果預測上海的相對海平面每年上升7.5至12.5毫米。聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2007年曾公佈全球理論海平面升速。但是,上海根據這一理論預測的結果與1990-2010年潮位站實測結果相比偏大2.5至4.5毫米。就連IPCC的副主席也公開表示該預測結果可能存在不可原諒的錯誤。陳吉餘院士課題組此次研究的海平面上升的預測方法,修正了以前的錯誤。
這次由華東師大河口海岸學國家重點實驗室牽頭的研究項目,依據河口三角洲的特殊地理環境,重新對具體的區域性的海平面上升高度和速度做出評估。
海平面上升意味着地區海平面基準面的上升,而這一基準面直接影響到我們廣泛使用的“海拔高度”概念,與之緊密聯繫的地理測量和工程建設也會因此受到重大影響。
海堤工程和飲水工程最令人擔憂
課題組負責人、長期從事河口海岸動力沉積學與海岸帶綜合管理研究的程和琴研究員說,“上海現在的安全都靠海堤保護,海平面上升影響最大的是海防工程的安全和飲用水安全。”
據程和琴介紹,過去上海的大部分海堤都是建在海平面上2.8到3米左右的位置,隨着圍墾面積越來越大,現在的一些海堤是在海平面以下2米處建起,甚至有人提出可以在海平面以下5米處建海堤。潮水一漲直接威脅海堤。如果大浪來襲,海堤將受到更大的威脅。此外,長江流域人工工程的增多,使得長江上游到入海口的來水和來沙量都有所減少,尤其是來沙量從20億噸直降到近幾年的2億噸以下,河口淤泥質灘塗的形成會減緩,而少了這些灘塗的消能作用,海水侵蝕的作用就更加明顯。程和琴說,“海岸侵蝕一方面會導致海浪高度不斷提高,另一方面又會侵蝕河口淤泥乃至防護海堤,使河口抵禦潮汐的能力進一步減弱,無論是海面上還是海面下都會給我們帶來麻煩。”
海平面上升還對上海的飲用水安全造成威脅。“上海的青草沙水庫提供了上海市70%-80%的水,一旦海平面上升,青草沙水庫、陳行水庫和東風西沙水庫的水質都將受到影響。”程和琴說。
上海市水務(海洋)規劃設計研究院的研究還表明,到2030年海平面上升10-16釐米時,上海市各水利分片區域規劃除澇面平均最高水位也呈上升趨勢,尤其以薀南片、浦東片、浦南東片、浦南西片、太南片上升最爲明顯。黃浦江除澇最高水位也將增高7.7-12.3釐米,蘇州河除澇最高水位將增高2.4-4.0釐米。
防範海平面上升需要跨學科合作
程和琴稱,海堤的不斷加高並不能降低海平面上升帶來的風險。因爲上海地面在平均高潮位以下,而颱風等特殊天氣也比較頻繁發生,無論海堤建得多高,都不可能完全避免破堤的風險。美國2005年的卡特里娜颶風、去年的桑迪颶風都是引起了海堤的破堤,造成對城市的災難性破壞。
課題組建議,應該通過跨學科、跨行業的研究,對於海平面上升的防範措施進行重新佈局。比如可以重點進行生態防範,通過鹽沼植物、水下牡蠣礁等水上和水下工程的建設,減少海平面上升對上海的影響。
據介紹,課題組建議上海市水務局、海事局、長江水利委員會、國家海洋局東海分局、交通部長江口航道管理局及部分科研院所和蘇浙兩省加強協調,發揮長江口、杭州灣水文(海洋)監測站網整體資源優勢,更加全面深入地瞭解上海市乃至長江三角洲沿江沿海區域的海平面上升態勢。
上海則應該實現城市給排水工程與防護工程更新升級行動等。“我們制訂了上海行動計劃,而且還特別劃分了短、中、長三個時間段,歸納出上海市在河口區域內海平面上升過程中應當注意的一系列問題,並給它們標上了輕重緩急。”陳吉餘院士說,對長江口海平面上升的研究是一個契機。“未來我們還將關注港灣地區,無論是淤泥質港灣還是沙質港灣,也同樣面臨着海平面上升的威脅,如大連灣、膠州灣、杭州灣、九龍江口、海口灣、欽州灣等等。”(記者姜澎)
(來源:中國政府網)