尽管全世界各个国家都在积极应对气候变化的威胁,试着节能减排为地球降温,但是很多不可逆的情况已经发生,比如许多城市地区在海平面不断上升的影响下而逐渐下沉,这些城市的民众有可能在未来需要移居他乡。
上升的海平面气候变化是老生常谈的一个问题了,自从第二次工业革命之后,地球的升温就越来越快。气候变化和海平面上升也有着非常密切的关系,因为全球变暖会使得冰川融化,而冰川融化之后的融水就会流入河流和大海。
这也就是为什么海平面会上升,从地理角度来说,导致全球海平面上升的两个主要原因是海洋热膨胀,也就是海水变暖导致体积膨胀,以及由于融化的原因导致的陆地冰的损失。从数据来看,全球海平面在20世纪逐渐加速升高。
尽管公元初至公元1900年期间的海平面变化很小,但是在这之后,海平面以极快的速度上升。21世纪,海平面将以更快的速度上升。全球海平面在数千年中大约上升了120米,在大约在21000年前海洋开始上升,在3000年前和2000年前之间的时期稳定了下来。
海平面指标显示,从那时起到19世纪晚期全球海平面变化并不非常明显。现代的仪器记录更加详细地显示海平面上升始于19世纪,20世纪开始,全球平均海平面以每年1.7毫米的速度上升。人口爆炸、化石燃料燃烧和全球变暖都指向了这个结果。
下沉的大城市气候变化还有另一方面的影响,就是导致极端天气的增多,从欧洲夏季的反常炎热天气和北美的极寒天气就能一窥端倪。除此之外,飓风、洪水、风暴和暴雨等极端天气也会越来越多,而这些极端天气也会影响海平面。
比如说,飓风会产生风暴潮和强风,这会导致海水被瞬间推到海岸线上,而海岸往往是无法抵抗这种冲击力极强的侵蚀的,这就会导致严重的海岸侵蚀。海岸侵蚀的后果就是会加速海平面上升的速度。
城市的下沉是一个缓慢的过程,但这是人的一生为尺度而得出的结论,如果放在一个更长的时间尺度里来看,城市下沉实际上已经是一个很快的过程了,而且会越来越快。全球有近1600个城市都面临下沉风险,其中不乏雅加达、天津、马尼拉、澳大利亚等重要的国家和地区。
对照上升的海平面数据来看,全球有超过33个城市以每年下降1厘米的速度迅速下沉,而这个速度是海平面上升速度的五倍之多。这是一个恶性循环,一个城市越下沉,就越容易受到极端天气的影响,增加洪涝灾害的发生几率。
土地下沉还有救吗?首先,挽救下沉城市的最好的办法就是节能减排,尽管这听起来非常广义,但实际上它也是最有效的办法,只有减少化石燃料的使用和燃烧才能延缓海平面上升,让下沉城市的下沉速度减慢。只有速度减慢了,才能给人类喘息的机会去寻找更好的办法。
其次,解决沉降的方法之一就是补充地下水。二十世纪,由于抽取地下水的原因,日本东京的整个地基下沉了四米多。然而,在禁止这种做法并开始进口水和使用海水之后,东京的地面沉降就基本停止了。
补充地下水当然是扭转沉降的一种方式,而且有其他地区也可以证明这是一种行之有效的方式,抽水会很快地使一个城市干涸,地下水位的增加却往往只能依靠雨水,因此人为补充是效率较高的做法。但是这取决于土壤的类型,而且会是一个非常持久的过程。
另外,城市规划者应该以避免下沉的方式设计城市,比如增加大量的绿地,增加通过雨水自然补充地下水的几率。最后,一个城市还应该适当地建造高层建筑和摩天大楼,在建造之前要充分考虑地基问题。
比如说,纽约市就没有下沉的风险,因为它最大最高的建筑物往往都建在一层基岩之上。如果一栋楼的地基能够打到基岩,那么楼的重量就很难将土地压下去,而软土上的任何额外重量都会增加沉降几率。
建筑物的地基一般都是越深越好,这样重量就不会压缩土壤,并允许足够的地下水渗入。越深的地基就越使地下空间保持开放,以便雨水可以填补任何空隙并减少沉降。不需要深地基的较小建筑物只要保证从它们下面移走的土的质量等于建筑物的质量,就不会发生沉降。