海平面60年漲12.4厘米：科學(xué)家終于算清這筆"漲水賬"

你有沒有注意過，海邊那些老房子門口的臺(tái)階，似乎一年比一年更接近水面？這不是錯(cuò)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(gè)速度明顯變快了。但直到最近，科學(xué)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(xiàng)發(fā)表在《Science Advances》上的新研究，由中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)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(gè)困擾學(xué)界多年的測(cè)量難題，也讓我們第一次看清：海水上漲這件事，遠(yuǎn)比想象中更復(fù)雜，也更難停下來。

從2毫米到4毫米：漲水在提速

先來看一組數(shù)字。根據(jù)這項(xiàng)研究，自1960年以來，全球海平面平均每年上升2.06毫米。這個(gè)數(shù)字聽起來微不足道——大概是一枚硬幣的厚度。但關(guān)鍵在于，這個(gè)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(tuán)隊(duì)把這筆賬拆成了幾部分。最大的"債主"是海水變暖，貢獻(xiàn)了43%的漲幅。這是一個(gè)物理常識(shí)：水受熱會(huì)膨脹，海洋也不例外。全球變暖讓上層海水溫度持續(xù)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(qū)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?nèi)诨蟮乃罱K匯入海洋，成為海平面上升的重要水源。

格陵蘭冰蓋貢獻(xiàn)了15%，南極冰蓋12%。這兩個(gè)極地"冰庫(kù)"的儲(chǔ)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(dá)到58米。雖然目前它們每年的融水量相對(duì)有限，但趨勢(shì)令人擔(dān)憂。

最后3%來自陸地水儲(chǔ)量的變化，包括地下水開采、水庫(kù)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(huì)流入大海。

兩個(gè)時(shí)代，兩種主導(dǎo)力量

這項(xiàng)研究的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是：海平面加速上升的背后，主導(dǎo)力量其實(shí)換過班。

1960年到1990年代初期，海水熱膨脹和陸地水儲(chǔ)量變化是主要推手。那段時(shí)間，全球變暖效應(yīng)剛開始顯現(xiàn)，極地冰蓋的融化還不那么顯著。

但從1993年開始，情況變了。衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，冰川和兩極冰蓋的融化突然"發(fā)力"，成為加速趨勢(shì)的最大驅(qū)動(dòng)力。這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)并非偶然——1990年代正是全球溫室氣體排放快速攀升的時(shí)期，氣溫上升曲線隨之變陡，冰蓋響應(yīng)滯后一段時(shí)間后，開始大規(guī)模崩解。

這種轉(zhuǎn)變意味著，海平面上升已經(jīng)從"熱脹"為主，進(jìn)入了"添水"為主的階段。而后者一旦啟動(dòng)，更難逆轉(zhuǎn)。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(jīng)流失的冰量也無法在人類文明的時(shí)間尺度內(nèi)恢復(fù)。

一筆對(duì)不上的賬

說到這里，你可能會(huì)問：既然知道海水會(huì)熱脹、冰川會(huì)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(xué)家一直面臨一個(gè)尷尬的"收支不平衡"：把各個(gè)因素估算的數(shù)字加起來，總是和實(shí)際觀測(cè)到的海平面上升對(duì)不上號(hào)。衛(wèi)星測(cè)高和沿海驗(yàn)潮儀記錄的數(shù)據(jù)，總比理論計(jì)算值高出那么一截。

這個(gè)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(shù)學(xué)題，答案明明應(yīng)該等于各分項(xiàng)之和，但等號(hào)兩邊就是不相等。有人懷疑是觀測(cè)誤差，有人猜測(cè)還有未知的物理過程，也有人擔(dān)心我們對(duì)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(yù)測(cè)未來就更像猜謎。海平面上升關(guān)系到數(shù)億沿海居民的生計(jì)，從孟加拉國(guó)的三角洲到佛羅里達(dá)的濱海社區(qū)，從東京灣的地下防洪設(shè)施到荷蘭的圍海大堤，所有規(guī)劃和決策都需要盡可能準(zhǔn)確的數(shù)字依據(jù)。

新技術(shù)補(bǔ)上缺口

這次的研究團(tuán)隊(duì)花了數(shù)年時(shí)間，系統(tǒng)梳理了觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算方法上的種種漏洞。他們發(fā)現(xiàn)，之前的"對(duì)不上"，很大程度上源于技術(shù)局限。

衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在過去幾十年里經(jīng)歷了多次升級(jí)。早期的衛(wèi)星精度有限，軌道校正、大氣延遲修正等環(huán)節(jié)都存在誤差累積。研究團(tuán)隊(duì)采用了最新的數(shù)據(jù)重處理方案，把歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)用當(dāng)代標(biāo)準(zhǔn)重新"過一遍篩"，消除了不少系統(tǒng)性偏差。

海洋熱含量的計(jì)算也有改進(jìn)。全球海洋溫度觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)Argo浮標(biāo)系統(tǒng)2000年后才大規(guī)模部署，此前的數(shù)據(jù)相對(duì)稀疏。研究者結(jié)合多種數(shù)據(jù)源，包括船舶投放的探溫儀、衛(wèi)星遙感海面溫度等，用更精細(xì)的插值方法填補(bǔ)了空白區(qū)域。

冰川和冰蓋的質(zhì)量變化估算同樣受益于新技術(shù)。重力場(chǎng)恢復(fù)與氣候?qū)嶒?yàn)衛(wèi)星（GRACE）及其后續(xù)任務(wù)，能夠直接測(cè)量地球重力場(chǎng)的微小變化，從而推算出冰體質(zhì)量的流失速度。研究團(tuán)隊(duì)整合了多顆衛(wèi)星的觀測(cè)結(jié)果，并校正了冰川均衡調(diào)整（GIA）——即冰蓋消融后地殼緩慢回彈帶來的干擾效應(yīng)。

經(jīng)過這一系列技術(shù)升級(jí)，1960年以來的海平面上升"總賬"終于對(duì)上了。各個(gè)因素的貢獻(xiàn)之和，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)高度吻合。這意味著，科學(xué)家現(xiàn)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(huì)怎樣

算清舊賬，是為了更好地面對(duì)未來。這項(xiàng)研究確認(rèn)，海平面上升正在加速，而且驅(qū)動(dòng)力已經(jīng)從可逆的熱膨脹，轉(zhuǎn)向了不可逆的冰蓋融化。這是一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)。

根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）的評(píng)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(xué)家認(rèn)為，這個(gè)估計(jì)可能偏保守——尤其是如果南極冰蓋的不穩(wěn)定性超出預(yù)期，漲幅可能更高。

對(duì)于沿海城市來說，時(shí)間窗口正在收窄。紐約、上海、雅加達(dá)、曼谷……這些人口密集的都市區(qū)，要么投入巨資建設(shè)防洪基礎(chǔ)設(shè)施，要么面臨被迫遷移的風(fēng)險(xiǎn)。一些小島國(guó)，如馬爾代夫和圖瓦盧，甚至可能在幾十年內(nèi)失去大部分國(guó)土。

這項(xiàng)研究沒有提供簡(jiǎn)單的解決方案，但它給出了一個(gè)清晰的警示：海平面上升不是遙遠(yuǎn)的威脅，而是正在發(fā)生的現(xiàn)實(shí)。而且，我們剛剛才學(xué)會(huì)讀懂它的賬本。