地球是圆的海水为什么不会掉 世界地球日海平面为何上升

全球变暖引起的海平面上升作为一个与人们生活息息相关的科学问题，一直是公众关注的焦点。海平面上升问题引起了一系列经济、社会问题，如最近几十年沿海地区风暴的频率逐年增加、强度逐年增大；还有南太平洋的一些小岛已经深切感受到海平面上升的影响，因其很大范围的陆地已经被淹没。同时，世界上最大的10个城市中有8个靠近海岸，全球有40％-50％的人口居住在易受海平面上升影响的沿海地区，全球海平面的持续推升给沿海、低洼和小岛屿地区带来越来越大的气候风险。

沿海地区风暴及被淹没的小岛屿

海平面上升的现状

如今在全球分布着上千个验潮站，它们是观测海平面变化的主要场所。验潮站是指在选定的地点，用特定仪器来记录水位的变化，进而了解海区潮汐变化规律的观测站。验潮站可以了解当地海水潮汐变化的规律，能够确定和建立统一的平均海平面。随着科学技术的发展，现在已经可以利用卫星进行海面观测，卫星海洋观测系统由卫星上的遥感器系统和地面遥感数据接收站组成，可以更准确全面地观测海平面的高度。

验潮站

科学家们用六种不同的计算方法统计了过去130年海平面平均高度的变化情况，结果非常相似：过去130年里海平面变化显著，上涨速度大约为两毫米/年。海平面的上升并不是全球一致的，局部海平面上升的情况各有差别。例如，在过去30年内，西太平洋区域比其他的区域上升速度更快。

到底是什么原因造成了海平面上升？

海平面上升有三个主要的影响因素：冰川融化，海洋升温和风场强迫。首先是冰川的融化，两极冰川储存了大量的固态水，冰川融化后的液态水进入海洋会造成海平面的上升；过去30年的增温过程，不仅仅发生在表面，深层也在增温。海水受热发生膨胀，以一百米厚的海水层为例，当温度为25℃时，水温每增加1℃，水层就将会膨胀约0.5厘米；最后是风场的强迫，比如太平洋持续吹东风，即风向向西的时候，太平洋西岸的海面会相对其他区域高很多。

冰川融化是全球海平面上升的重要因素之一，地球上的冰川主要存在于三个不同的区域。第一是南极大陆，如果南极大陆全部融化的话，全球海平面会上升60米左右。第二是格陵兰岛，这里是很重要的淡水存储地。第三是高山的山地冰川，山地冰川对全球海平面的影响相比于两极冰川偏弱。

冰川融化

南极洲的冰损失速度从1979-1990年期间的400亿吨/年增加到2009-2017年期间的2520亿吨/年，增长了6倍。观察南极地图会发现中间有一个贯穿南极的山脉，在西南极内陆地区，大部分的地表是低于海平面的，这就造成这块冰川非常不稳定，沿岸的冰川融化之后，会立刻加速西南极冰川的融化。此外西南极对全球变暖的敏感性更强，有卫星观测以来的资料显示过去30、40年西南极区域增温的速率大于东南极的平均水平，这是非常剧烈的变化过程。1992年至2017年间，南极洲共减少2.71万亿吨的冰，大约相当于每秒损失三个奥林匹克规模的游泳池。其中有一半是在过去五年中减少的，这表明融化速度在加快。

为什么西南极区域增温那么快？这是因为全球海洋存在年际和年代的差别，这种海洋变率过程，可以激发大气的波动，造成全球环流的改变，也包括造成南极周边大气风流的改变。由于年际和年代的振荡，西南极区域会吹北风，将大量中纬度热量带到西南地区，造成西南极的迅速增温，但是在东南极地区更多地吹南风，增温的趋势没有那么明显。正是有关全球变暖与地球系统内部变率、年际和年代震荡放大了全球变暖的效应，引起西南极冰川的快速融化。

最后的小结

·目前观测结果表明全球海平面在上升，而且在加速上升。

·过去几十年我国周边区域的海平面上升速度快于全球平均速度。

·海平面加速上升的原因首先是冰川融化，释放大量的淡水进入海洋；第二是海洋的升温会造成海洋的膨胀，海平面升高；最后一个原因风场强迫，造成局地海平面上升。

最最最后一个思考，可以以任意生态模式存在的地球真的需要人类保护吗……

失去家园的动物们

作者：中科院大气物理研究所研究员 李熙晨（《大气科学进展》、北京科学技术期刊学会联合推荐）

李熙晨

《大气科学进展》是由中国科学院大气物理研究所、气象学会、国际气象学与大气科学协会中国委员会主办的英文学术期刊。英文全名为ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES。于1984年创刊，主要报道国内外大气科学领域的最新研究进展，范围涉及天气系统、数值天气预报、气候动力学和气候变化、卫星气象学、物理海洋学、遥感、大气化学和边界层、云和天气的人工影响等，包括学术论文、综述、快讯、专题评述等。目前，该刊为国际气象学与大气科学协会合作期刊。

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