北京時間3月20日消息,據(jù)英國《獨立報》報道,中國臺灣一名研究人員在對近三萬個水庫的儲水量研究后發(fā)現(xiàn),水壩和水庫對減緩全球海平面上升(1960年左右開始)速度產(chǎn)生顯著影響。相關研究刊登在《科學》雜志網(wǎng)絡版《科學特快》上。
過去50年新水壩儲水可讓海平面上升30毫米
每一名學生都曾經(jīng)從老師那里了解水循環(huán)原理,我們中的絕大多數(shù)人想必也記得地理課上的圖表——從海洋蒸發(fā)出來的水蒸氣在空中形成云,而后再以雨水的形式降到地面并流入江河湖泊,最后所有的水又流回大海。
然而,實際過程遠沒有這么簡單,而是更為復雜。對于有關“水預算”的更完美的平衡點,科學家一直爭論不休。所謂的“水預算”也就是指如何安排地球上的水資源,即應該讓多少水留在地面,又應該讓多少水回歸大海?,F(xiàn)在,這種爭論突然超出了學術討論的范疇,成為一個不得不關注的大問題。
造成這種突然性的原因在于一項新的研究。這項研究試圖計算人造水壩和水庫對多少水流回大海造成的影響。計算結(jié)果令人吃驚:現(xiàn)在的水壩儲存了太多的水,已對海平面上升速度產(chǎn)生了重要影響。根據(jù)科學家的預測,全球氣候變暖造成的海平面上升將使數(shù)億人面臨沿海洪災的危險。這項新研究顯示,過去50年里,新水壩和水庫“扣留”了大約1.08萬立方千米水,這些水足以讓全球海平面提高近30毫米。換句話說,如果不是上世紀50年代至今修建的數(shù)量巨大的水壩和水庫,因全球氣候變暖造成的海平面上升可能要大大超過現(xiàn)在的程度。
臺灣學者研究近三萬水庫
中國臺灣的中央大學的晁本(Ben Chao,音譯)完成了一項龐大任務,研究29484個水庫的儲水量。之所以進行這項研究就是為了估算人為阻止水流回大海的數(shù)量。研究中涉及的水壩絕大多數(shù)是在1950年之后建造的,當時的建造數(shù)量出現(xiàn)快速增長;我們之所以將如此多的水“沒收”就是它們的功勞。晁本和他的同事認為,這些水壩和水庫對減緩全球海平面上升(1960年左右開始)速度產(chǎn)生顯著影響。
此項研究的重要性在于:對于未來幾十年海平面的上升速度和范圍,科學界一直爭論不休,它的出現(xiàn)無疑提供了一個重要依據(jù)。眼下,幾乎每一個國家都至少有一座大城市的海拔高度接近海平面,例如紐約、倫敦、上海和符拉迪沃斯托克,如果海平面繼續(xù)上升,這些城市勢必受到威脅。據(jù)估計,世界上有超過1億人所在的地區(qū)海拔高度高于海平面不到1米,對他們來說,海平面每上升1厘米意味著什么我們不言而喻。
晁本的研究似乎解釋了海平面總體上升趨勢中出現(xiàn)的一個暫時現(xiàn)象——大約1960年以來海平面上升速度出現(xiàn)了小幅回落。然而,并非每一個人都相信這一點。利物浦普勞德曼海洋實驗室海平面專家菲利普·伍德沃斯說:“對我而言,晁本所做的研究似乎就是完成了一項出色的有關水壩的簿記工作,雖然表面價值非常大,但它忽視了被抽到地表的地下水。沒有人知道,有多少從地下抽上來的水流入海洋,但這些水的數(shù)量可能是巨大的。我覺得,他們至少應該提到這一點?!?/P>
與此同時,水壩和水庫的建造腳步也一直沒有停下來,全世界更有多達數(shù)千個鉆孔源源不斷地將地下水抽到地面,其中某些鉆孔的“抽水史”長達數(shù)千年。據(jù)估計,全世界有大約15億人的生活和工業(yè)用水來自地下,類似曼谷和北京這樣的大城市也在很大程度上依靠從“地下水庫”抽取的地下水。在對流入大海的水量進行估算時,這些水必須考慮在內(nèi)——鉆孔的存在將增加流入大海的水量。
除此之外,其它一些因素也不容我們忽視。過去200年里,很多沼澤地的水已經(jīng)消失殆盡,這也就意味著更多的水流入海洋。此外,由于人為因素造成的天然湖泊和河流枯竭也是一個必須考慮的因素。最典型的例子當屬里海、咸海以及中國西部青海湖水平面的戲劇性下降。
影響海平面最大因素是溫度上升
據(jù)信,砍伐森林也會對海平面產(chǎn)生影響,雖然兩者之間的關系較為復雜。森林能夠有效地儲存水分,大面積砍伐勢必增加流入大海的水量,但砍伐森林同時也會導致降雨減少。然而,科學家認為砍伐森林只會提高而不是降低海平面。
但是,毫無疑問影響全球海平面的最大因素是溫度上升。由人類產(chǎn)生的溫室氣體增加導致的世界溫度上升,不僅引起冰雪融化,同時還造成海洋熱膨脹——即溫暖海水所占比例比寒冷海水的更大。法國圖盧茲的埃尼·凱澤內(nèi)夫博士表示,在過去15年內(nèi)觀測到的海平面升高結(jié)果中,大約有50%是由熱膨脹引起。其余的主要是由高山冰川和極地冰原融化造成。20世紀90年代早期,在第一顆人造衛(wèi)星開始估算海平面高度以前,測潮儀是測量海平面的主要方式。測潮儀是一種相當古老的技術,用這種方法收集到的數(shù)據(jù)的可靠性,主要根據(jù)安裝測潮儀的數(shù)量而定,一個世紀前,這種設備越來越少。然而,海洋學家一致認為,世界各地的平均海平面高度在不斷上升。
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)表示,它“很確信”海平面在19世紀和20世紀間上升了,據(jù)估計,上個世紀海平面升高的總數(shù)是17厘米。政府間氣候變化專門委員會還說,從1961年到2003年間,海平面每年平均升高1.8毫米。1993年到2003年間,海平面的平均上升速度變快,每年大約是3.1毫米,這個時期人造衛(wèi)星開始進行該項測量工作。目前尚不清楚是否這種加速具有可變性,換句話說就是,這只是暫時性增加,或者是一個更麻煩的長期趨勢。在未來海平面上升預測方面,政府間氣候變化專門委員會沒有十分把握。例如,據(jù)該委員會估計,到2100年,海平面的上升范圍在18厘米到59厘米之間。但是,幾乎每一個人都認為這種預測太樂觀,因為事實上水平衡方面存在大量未知因素。例如,其中最不確定的因素之一是,估計北極和南極的冰原以及冰川在更溫暖的環(huán)境中的融化速度。
政府間氣候變化專門委員會認為極地冰原將以漸進的直線方式融化,并據(jù)此做出2100年海平面上升高度的預測。然而,越來越多的證據(jù)證明,冰原和冰川融化的方式已經(jīng)轉(zhuǎn)變成非線性動態(tài)方式。也就是說,海平面的上升速度似乎將比該委員會利用的電腦模擬顯示的結(jié)果更快。凱澤內(nèi)夫是政府間氣候變化專門委員會有關海平面問題的一位資深作家。他表示,未來海平面的預測發(fā)生時間很有可能要向前推。德國波茨坦大學的物理學與海洋科學教授斯特凡·拉赫密斯多夫表示,政府間氣候變化專門委員的最高上升數(shù)字59厘米并不是“最糟糕狀況”,因為到2100年海平面上升1米的可能性并不能排除。當然,到2100年海平面上升趨勢并不會結(jié)束。即使我們那時控制住了二氧化碳和溫度的上升趨勢,讓它們保持在穩(wěn)定狀態(tài),但是由于氣候體系的慣性,溫度將會繼續(xù)上升,熱量最終會滲透到深海中。因為海洋熱膨脹和冰原融化將繼續(xù),海平面也將繼續(xù)升高。所以現(xiàn)在的海平面上升還只是個開頭。