出品 | 探客纪
创作团队 | 千城记
撰文 | 探客001
编辑 | 闻静
海水倒灌城市!这不是天方夜谭!
10月21日早上,辽宁省大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛等5个城市沿海地区突发海水倒灌!
一般情况下,大家听到的是出现台风的时候会有这种情况,但最近,上述沿海城市并没有出现台风。
这不是普通的海水倒灌!在这些城市中,部分街道社区车辆被淹,有民房进水,积水深处超过半米!
辽宁省营口市一民宿停车场遭遇海水倒灌(图源@网络视频截图)▼
辽宁沿海部分地区出现海水倒灌,街道积水严重(图源@网络视频截图)▼
有的居民甚至被迫躲到房屋的更高层甚至是房顶以防范海侵。
监测显示,本次异常增水过程强且持续时间长,1米左右的异常增水在渤海沿岸持续时间超过20小时,9月21日凌晨前后辽宁省多个潮位站出现破历史纪录的高潮位。
渤海卫星图,资料图片▼
让很多人不解的是,就在大致同一时间,河北省唐山市、天津市滨海新区等地,也都出现了不同程度的海水倒灌现象。
也就是说,这次的海水倒灌遍及整个环渤海地区。
渤海是中国的重要内海,它将京津冀、鲁北和辽西地区与全世界连接起来,是中国北方重要的货物吞吐咽喉。
它是环绕中国大陆的四个海里面海域面积最小的一个,总面积7.7284万平方公里,平均水深18米,最深的地方也只有86米。
渤海位置及海水深度变化图示,资料图片▼
渤海也是西太平洋的一部分,其三面环陆,在辽宁、河北、山东、天津三省一市之间,所形成的渤海湾为三面环陆的半封闭性海湾。
与黄海、东海和南海相比,在很多人的印象中,平均深度只有渤海是比较“温顺”的,这次黄海、东海和南海没有听到什么事情,为何渤海发起了脾气,并在很多地方导致海水倒灌?
海水倒灌的原因并不复杂,一般较大规模的海水倒灌,除了台风和地震的因素以外,能够引发海水倒灌的与天文因素有关。
我们都知道,地球上的海洋每时每刻都在受太阳、月亮等星体的共同作用,住在海边或者经常到海边玩耍的人会发现,海水每天有一到两次自然涨落的过程,这就是我们常说的潮汐现象。
这样的潮汐现象呈现出规律性,只要按照它们运行的规律行事,一般没有什么危害,甚至还能享受其带来的好处。
譬如赶海就是如此,每当潮水退去,广袤的海滩便化身为一个宝藏库,人们就可以带着小桶、铲子、耙子等工具,去寻找五彩斑斓的贝壳、形态各异的海螺等等。
潮汐现象也会给地球上带来令人震撼的景观,比如钱塘江潮就是如此。
农历八月十六日至十八日,太阳、月球、地球几乎在一条直线上,钱塘江涌潮十分壮观,潮头可达数米。
海潮到来前,远处先呈现出一个细小的白点,转眼间变成了一缕银线,并伴随着一阵阵闷雷般的潮声,白线翻滚而至。
很短的时间里,潮峰就可以高达3—5米,后浪赶前浪,一层叠一层,宛如一条长长的白色带子,大有排山倒海之势。
钱塘江观潮已经成为当地重要的习俗,至今已有2000多年的历史。
虽然钱塘江潮很凶猛,但在漫长的历史长河中,中国人已经准确地摸出了它的规律,因此一般不会产生太大的危害。
有专家分析认为,这次环渤海湾的海水入侵事件与天文大潮有关。
海水倒灌进居民的房屋,资料图片▼
天文大潮不仅仅局限于潮水的涨落那么简单。它深刻地连接着地球、月球、太阳甚至是更为宏大的宇宙之间的引力舞蹈。
就像钱塘江潮一样,如果这种天文大潮是完全可以预测的周期性的,也就没有什么担忧和可怕。
但是,最近海侵事件的麻烦性在于,它的发生比较反常!环渤海很多居民的说法是“几十年都没有见过”。
因此,环渤海海侵事件的发生,目前还不能仅仅以天文大潮作为结论。
一些气象方面的专家分析认为,渤海沿岸海水倒灌很有可能和最近的气候变化有很大关系。
在此次异常增水发生前,受冷空气和出海气旋共同影响,10月18日至19日上午,渤海湾、莱州和山东半岛沿岸曾经出现了一次强风暴潮过程。
风暴潮示意图(图源@摄图网)▼
风暴潮是由热带气旋等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起局部海面异常升高,通常会导致部分海域沿岸发生较大增水或者减水。
如果赶上天文高潮时,往往会形成更强的风暴潮,使其影响所及海域水位暴涨,浸溢陆地,酿成巨灾。
10月19日下午至20日白天,渤海沿岸普遍出现了最大超过100厘米的持续减水过程,致大量海水在外海堆积。
有气象专家说,10月20日夜间到21日早晨,堆积的海水震荡回流正好叠加在当地天文高潮上,导致辽宁、河北和天津等地沿岸普遍潮位较高。
这种解释似乎很有道理,从科学的角度也完全说得通。但这是不是本次海水倒灌发生的全部真相呢?还值得我们深思。
风暴对城市的破坏潮示意图(图源@摄图网)▼
我们可以从更为宏大的视角来看这次渤海湾发生的海水倒灌事件,也许更有利于我们对未来人类可能面临的突发灾害事件未雨绸缪。
我们都知道,随着全球气候的变暖,地球上大量的冰山、冰川都在加速融化,对其所造成的影响近些年来科学界已经有了比较深入的了解,由于气候变暖导致的热膨胀、极地冰块融化、上层海水变热膨胀等,海平面一直在不断上升。
根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(IPCC, 2019)显示,20世纪全球海平面上升了约15厘米,平均每年上升大约1.5毫米。
报告显示,在进入21世纪之后的约20年里,上升速度是之前的两倍多,1993-2017年的平均海平面上升速率为每年 3.1±0.3 毫米。
根据2024年初美国国家海洋和大气管理局的数据,2023年全球平均海平面创下新高,比1993年的水平高出101.4毫米(3.99英寸)。而根据2023年初中国科学院大气物理研究所的另一份研究,2023年的海平面高度甚至比2022年高5.58毫米,加速的趋势非常明显。
现在全球不少城市已经在遭遇海平面上涨的威胁。
累西腓是巴西伯南布哥州首府,同时被列为全球受到海平面上升威胁最大的城市之一。
除累西腓外,受海平面上涨威胁的还有该国第二大城市里约热内卢,以及拥有拉美最大港口桑托斯港的海滨城市桑托斯。
但与这两座城市相比,累西腓市市区海拔高度最低,几乎与海面齐平。在全球气候变暖的大背景下,很多人担忧这座城市的很多区域将会被海水吞没。
巴西累西腓卫星图(图源@Google地图)▼
尼日利亚的拉各斯建在海岸上,合并了一系列岛屿。一些人估计,海平面如果再上涨20厘米,就可能使尼日利亚的74万人无家可归。
而在很多沿海城市,地下水的超采,则让这些城市面对海平面上涨的威胁时更是雪上加霜。因为当地下水被抽出时,上层土地就像气球泄气一样下降,会导致土壤沉降现象。
印尼首都雅加达是该国最大的城市,承载着约1000万人口,为区内重要的海港城市,它同时也是全球地面下沉速度最快的城市之一。
因为长时间的地下水超采,雅加达以平均每年1至15厘米的速度下沉,现时整个城市近一半地区位于海平面以下。
印尼雅加达卫星图(图源@Google地图)▼
印尼万隆理工学院的研究报告显示,面积约661平方公里的雅加达,到了2025年或有26.9%地区被水淹浸。若趋势持续,未来更可能有35.61%地区被完全淹没。
孟加拉湾的海平面上升是全球平均水平的10倍左右。地下水开采使达卡的困境雪上加霜,其导致这座城市正以每年1.4厘米的速度下沉。
在泰国曼谷,地下水的超采也让大量的城市区域发生地面沉降,如果这种趋势得不到逆转,一些地方在不久的将来就会沉没。2018年,世界银行的一份报告则预测,曼谷到2030年时,将会有40%的土地面积没入海平面。
泰国曼谷卫星图(图源@Google地图)▼
根据预估,海平面的上升将会持续几个世纪。到2100年,如果我们能够大幅减少温室气体排放量,能够将全球变暖限制在远低于2℃的范围内,海平面将会上升30~60厘米;如果温室气体排放量继续大幅增加,海平面的上升就可能会达60~110厘米左右(IPCC, 2019)。
届时,世界各地将近70%的海岸带,特别是广大低平的三角洲平原将成泽国,海水可入侵二三十到五六十千米,在很多地方海水入侵甚至会更远。
位于这些地方的许多世界名城,例如纽约、伦敦、阿姆斯特丹、威尼斯、悉尼、东京、里约热内卢、天津、上海、广洲等等都将被淹没。
海平面上升给沿海城市带来巨大的威胁(图源@摄图网)▼
中国沿海城市所面临的威胁也被国内的研究所证实。
根据国家气候中心发布的《中国气候变化蓝皮书(2024)》,1993~2023年,中国沿海海平面上升速率为4.0毫米/年,高于同时段全球平均水平(3.4毫米/年)。2023年,中国沿海海平面较1993~2011年平均值偏高72毫米。
注意!海平面上升会导致风暴潮现象灾害不断加剧!这次渤海的风暴潮是不是还有海平面上升突破临界点的因素,需要去研究和观察。
这次环渤海海侵也许是一个信号,未来这样的事情可能会频繁发生。
更远的将来,环渤海的海岸线甚至还会发生比较大的变动。而这种变动是不以人的意志为转移的。
我们可以先来大致了解一下渤海的历史。
地质学家们研究发现,古渤海并不是海,在漫长的时间里一直是一个大湖。
古渤海湖的存续时间十分漫长,直到100多万年前才频繁被海水入侵,在大约30万年前变成浅海。
渤海周边最近500万年的海陆分布示意图| 图中黄海地区的海陆状态仅是示意,可能在一百多万年前也是几个湖泊。(图源@文献[1]) ▼
大约1.9万年前是寒冷的末次冰期,全球海平面下降了约120米,中国沿海的海岸线大踏步前进至东海大陆架边缘,渤海变为陆地,它周边的诸多河流汇成一条大河,在济州岛附近入海。
1.9万年前的东亚海陆分布示意图| 在寒冷的末次冰河期,大量淡水冻结在南北两极,海平面下降了一百多米。陆上的河流向海底前进,留下了许多古河床,人们可以通过技术手段探测到。(图源@文献[2]) ▼
约1.2万年前,末次冰期结束,海平面快速回升。7000年前,海平面回升到全新世(距今1.18万年前至今)最高点,渤海则侵入到沧州、黄骅、滨州一带,人称“黄骅海侵”。
渤海西岸晚第四纪海侵影响范围及古海岸线图(图源@闫纪元等,2021)▼
从上图中我们也可以看到,渤海西部的古海岸线一直处于移动变迁之中,曾经一度向西深入到华北平原北部深处,直到今天的沧州一带。
华北平原北部全新世暖期古地理复原图(图源@李曼玥等,2018)▼
通过对渤海西海岸线及其对华北平原入侵的考古,我们可以发现,以长时间的历史尺度来看,渤海在历史上海水倒灌是经常发生的事情。
在未来一段时间内,随着全球气候变暖所带来的一系列变化,在环渤海沿海,海进将会成为一种趋势。
不过对于这种趋势,我们也没有必要过于担忧,从大的时间尺度看,沧海桑田的变迁本来就是地球地质变迁的常态,环渤海区域更是如此。
另外,就是渤海湾的海岸线进入又一轮退缩周期,也是大的时间尺度,至少是以百年或者千年来计算的,渤海湾沿岸的居民们不用过于担忧。
但如果渤海湾未来频繁出现海水倒灌事件,那么很多未雨绸缪的工作还是要做的。
譬如海水入侵会破坏地下水,导致土壤盐渍化,土地肥力下降,有效灌溉面积减少,耕地面积减少,荒地面积增加,农业生产肯定会受到严重影响。
对沿海城市而言,海水入侵后,海水中的氯离子会对混凝土、锅炉、管道机械设备等工业设施进行腐蚀。因此,一座城市如果经常性地遭遇海侵,就会遇到各种问题,并不是简单地应对水涝这么简单。
近些年来,重化工产业在环渤海区域呈现出显著的增长态势,大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛、秦皇岛、唐山、天津滨海新区和沧州市,其产业无一例外地体现出重化工产业为主导的特色,如果未来海水倒灌事件频繁发生,不仅会威胁众多的重化工业,其导致重化工大量污染物的入海也会给整个渤海的生态带来极大的威胁。
这次渤海湾出现的海水倒灌事件,我们不能简单地理解为偶发事件,它对很多沿海城市都拉响了预警!
由于本轮全球气候变暖与人类自身的行为有很大的关系,人类也难辞其咎!
采取一些措施延缓海平面上升的速度,以及寻找其他一些解决之法,已经很有必要了。
【参考文献】
[1] Yi L, Deng C, Tian L, et al. Plio-Pleistocene evolution of Bohai Basin (East Asia): demise of Bohai Paleolake and transition to marine environment[J]. Scientific reports, 2016, 6: 29403.
[2] Yoo D G, Lee G S, Kim G Y, et al. Seismic stratigraphy and depositional history of late Quaternary deposits in a tide-dominated setting: an example from the eastern Yellow Sea[J]. Marine and Petroleum Geology, 2016, 73: 212-227.
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