隨著中國城市的發展,它們也在不斷下沉。
根據發表在《科學》雜誌上的一項新研究,估計該國16%的大城市每年海拔高度下降超過10毫米,近一半城市每年海拔高度下降超過3毫米。
這些數字看起來可能很小,但積累得很快。根據這項研究,在100年內,由於地表下沉和海平面上升的共同作用,中國四分之一的城市沿海土地可能位於海平面以下。
「這是一個全國性的問題,」審閱該論文的東安格利亞大學氣候科學家和土木工程師羅伯特·尼科爾斯說。尼科爾斯還表示,據他所知,這項研究是第一次使用最先進的衛星雷達數據同時測量許多城市地區的下沉情況。
廣告
研究發現,這些城市的下沉部分是由建築物和基礎設施的巨大重量造成的。從城市地下含水層抽水也起了作用,石油鑽探和煤礦開採也是如此,所有這些活動都會在地下留下空間,可能造成土壤和岩石的壓實或坍塌。
北京是全國下沉速度最快的城市之一。附近的天津也是如此,去年,天津的幾條道路突然裂開,導致數千名居民從高層公寓樓中撤離。在這些城市中,下沉是不均勻的。在同一片土地上,如果相鄰的地塊以不同的速度下沉,這片土地上建造的任何東西都存在受損的風險。
包括美國在內的其他國家也有類似的問題。
「地面沉降是一個被忽視的問題,幾乎在任何地方都存在,」維吉尼亞理工大學的地球物理學家馬努切赫爾·希爾扎伊說,他用類似的方法研究了美國沿海城市的沉降。希爾扎伊同樣審閱了這篇關於中國城市的新論文,它的作者是華南師範大學的敖祖銳、北京大學的胡曉梅和陶勝利,以及他們的同事。
「我認為,我們現有的大多數適應策略和應對氣候變化的韌性計劃都是不準確的,因為它們沒有包括地面沉降研究,」他說。「它還沒有像海平面上升問題那樣被研究過。」
這項新研究基於衛星雷達,測量了佔中國城市人口四分之三的82個主要城市的地表2015年至2022年間的升降幅度。研究人員將這些測量結果與潛在影響因素的數據進行了比較,比如這些城市建築物的重量和地下水位的變化情況。
廣告
研究人員還將沉降測量結果與海平面上升預測相結合,以確定哪些城市最終可能低于海平面。這些發現中需要注意的一點是,他們假設未來100年下沉的速度是恆定的,但這些速度可能會隨著人類活動而改變。
目前,中國沿海城市約6%的土地相對海拔低于海平面。這項研究發現,如果到2120年全球平均海平面上升0.87米(這是研究人員考慮的兩種常用情況中數值較高者),這一比例可能會上升到26%。
低于海平面並不意味著一座城市就會自動滅亡。荷蘭的大部分地區都在海平面以下,並且正在下沉,但這個國家已經進行了廣泛的工程設計,以防止某些地方發生洪水,並在其他地方蓄洪
研究人員寫道,減少破壞的關鍵是限制地下水的開採。上海已經採取了這種做法,而且下沉速度比中國其他城市要慢。在日本,多年來的地下水管理已證明成功地穩定了東京和大阪的沉降。
一些地方甚至通過向枯竭的含水層注水來防治沉降,這被稱為「管理補給」。
尼科爾斯說,很難完全阻止地表下沉。「你必須適應剩下的情況。」他說,這主要意味著適應沿海地區的海平面上升;這不僅是由於氣候變化所導致,還有陸地下沉的影響。