luda 出品：科普中国
制作：林涛（科普作者）
监制：中国科学院计算机网络信息中心
从太空鸟瞰，地球总体上呈现美丽的蔚蓝色。浩瀚深邃的海洋，覆盖了地球71%的表面积，是宇宙中独一无二的美景。
GOSE-8气象卫星于静止轨道上拍摄的地球全貌（图片来源：NASA）
海洋是生命之源，是巨大的气候调节器，对我们的地球家园至关重要。然而，在气候日趋变暖的大背景下，全球海平面也在持续上升，给人类社会的生存发展带来了严重挑战。
美国国家海洋和大气管理局的研究表明，相比于1880年，全球海平面如今已经升高了21-24厘米。而且全球气温每升高1℃，海平面就会上升2.3米。到2100年，全球气温预计将会升高2至5℃，全球海平面将上升1米。
1993-2020卫星实测全球海平面变化幅度，年均上涨3.3毫米（图片来源：NASA Goddard Space Flight Center）
海平面持续上升最直观的结果是海岸线溃退，陆地遭到蚕食，一些沿海地区将不复存在。
科幻电影《未来水世界》的场景并不是危言耸听。据《Nature》杂志发布的研究显示，到本世纪中叶，约有1.5亿人将生活在海平面以下的陆地上，像基里巴斯、图瓦卢等太平洋岛国将首当其冲。
如果局面持续恶化，甚至全球主要的沿海城市，如上海、东京、纽约等，都存在被淹没的可能。一些腹地广阔的大国尚有回转余地，而荷兰、新加坡这样的小国如果面临最坏的结局，整个国家都会从地图上消失。
假设全球陆地冰川融化后，中国沿海海平面上涨的动态模拟
深圳与香港、台湾、长三角（图片来源：参考资料2）
是什么导致了海平面上升？
人们通常认为海平面上升的原因便是冰川融化，但联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）给出的报告颠覆了这一看法——导致海平面上升的主要原因并不是冰川融化，而是海水的热膨胀效应。
这一看似简单的热胀冷缩现象，在海平面上升的过程中贡献了42%。相比之下，陆地冰川融化的效果仅占21%。那么，海水的受热膨胀情况又是如何呢？
根据中科院大气物理所及国家海洋环境预报中心等单位的联合研究，仅2018年，地球海洋上层2000米的海水热含量比2017年增加了0.91×10^22焦耳——相当于中国2017年全年发电量的388倍，或者广岛原子弹爆炸释放出能量的1亿倍。有了如此巨大的热含量增长，海水的体积将受热膨胀。
值得一提的是，冰川融化释放出的巨量淡水，将会增加大气层中的水汽含量，而水汽具有非常明显的温室效应，反过来又会增加冰川融化，形成我们不愿见到的恶性循环。
近年多项研究普遍揭示了这样一个事实，那就是海平面不仅在上涨，而且上涨的速度在加快。
海平面上升有什么后果？
海平面上升，最直观的结果是海岸线溃退，陆地遭到蚕食。但海平面上升随之出现的一系列副产物也应当引起警惕。
1.加剧气候变化
气候变化的加剧难以定量，但是影响深远。海洋作为庞大的地表储热体，对地球气候运动起着十分重要的作用。海洋内部的洋流循环以及海陆空之间的热量、水汽循环，塑造了地球上风格迥异的自然景观和复杂多样的天气现象。
但在目前全球变暖的背景下，海陆表面积的此消彼长，会打破本就脆弱的热量平衡。海洋的蒸腾量和储热量增加，都有可能引发气候失稳，加大极端天气事件的发生概率。
全球海洋表层温度异常距平分析（2021年6月至9月）（图片来源：NOAA美国国家海洋和大气管理局）
2.海平面上升，灾害性的风暴潮影响将更为明显
洪涝灾害加剧，会增加排污难度，导致沿海可供利用的淡水资源短缺，对社会经济可持续发展和人民生产生活产生不利影响。
3.生态环境受到威胁
受海平面不断上升和海岸防护阻碍的影响，潮间带物种的栖息地被压缩，长此以往将导致生物多样性受损、生态系统功能退化，物种丰度和生物群落结构发生改变。
澳大利亚昆士兰大学2016年的一项研究显示，海平面上升已导致一种生活在大堡礁上的裸尾鼠灭绝。
除此之外，一些沿海地区还有个不容忽视的现象：由于过度开采地下水导致的地面沉降，会使地表相对海平面降低，客观上叠加放大了海平面上升的灾害风险。
最为典型的例子，是人口极为密集的印尼首都雅加达。
雅加达约有40%的部分已处于海平面以下，不仅如此，雅加达地面沉降愈发严重。于是，印尼政府提出了2024年迁都计划，要将首都搬迁至加里曼丹，这个过程将耗资近400亿美元，但这也是权衡利弊之下不得已而为之的做法。
海平面上涨加剧雅加达市区内涝（图片来源：印尼国家通讯社）
人类能做什么？
应对海平面上升，人类需要提前做好准备。
一是提高海平面监测预警和风险评估能力。可利用卫星等手段加强海平面变化的信息收集分析，开展预警监测和脆弱性评估，为编修建设规划和灾害预案提供决策依据；
二是完善海岸带防灾减灾功能。在注重生态发展的同时，构筑立体防护体系，对防浪堤等设施进行加高加固，兴修排洪水利设施。
迪拜棕榈岛外围的防浪堤，兼具美观和防护作用（图片来源：阿联酋迪拜旅游局）
不过，这些措施只具备暂时的纾困功能。要从根本上解决海平面上升问题，还是要聚焦于气候变化这一核心点，通过减少碳排放等方式缓解温室效应。
联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2019年发布的报告指出，人类需要在2100年前去除大气中1千亿至1万亿吨二氧化碳，方能将全球升温幅度控制在1.5℃以内，以避免一系列气候灾变的产生。
为了应对气候变化，中国也提出了要在2030年实现碳达峰，并于2060年前实现碳中和的目标。
应对海平面上升，需要全球携手起来。
参考文献：
（1）Rebecca Lindsey. Climate Change: Global Sea Level. NOAA. 2021.01.25.
（2）www.c;utm_campaign=327cf83d9f-eNews_150602&utm_medium=email&utm_term=0_de00ad8d9d-327cf83d9f-170713053.
（3）Cheng, L. J., and Coauthors, 2019: 2018 continues record global ocean warming. Advances in Atmospheric Sciences., 36(3).
（4）2020年中国海平面公报. 自然资源部海洋预警监测司. 2021.04.
（5）海洋防灾减灾专题——海平面上升. 国家海洋信息中心. 2011.05.06.
（6）海平面上升影响脆弱区评估技术指南. HY/T 227-2018. 全国海洋标准化技术委员会. 2018.02.13.