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2024 年 5 月 25 日
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【包特金專欄】中國近一半的主要城市正在下沉

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根據《今日科學》雜誌發表的一篇論文,由於地面沉降和氣候變化,中國沿海城市十分之一的居民可能在一個世紀內生活在海平面以下。Xiaoying You發表在最新一期《自然》(Nature)的<中國近一半的主要城市正在下沉——有些城市「迅速」下沉>(Nearly half of China’s major cities are sinking — some ‘rapidly’)指出,科學家表示,這種沉降可能是由於地下水枯竭等因素所造成的。由於下沉和海平面上升,到 2120 年,該國沿海地區的數千萬人可能會發現自己的家園位於海平面以下。(Tens of millions of people in the country’s coastal lands might find their homes below sea level by 2120 owing to sinking and sea-level rise.)

那種沉淪的感覺也發生在世界許多其他地區

中國主要城市地圖上約有 16% 的面積正在「快速」下沉——每年下沉速度超過 10 毫米。該論文稱,更大的區域(大約 45%)正在以「中等」速度下沉,這意味著每年下降的軌跡超過 3 毫米。受影響的城市包括首都北京以及福州、合肥和西安等地區首府。

該報指出,這種情況可能會導致中國四分之一的沿海土地在幾十年內滑入海平面以下,對生活在沿海的數億人民構成「嚴重威脅」。

「沉降當然不只是中國的問題。世界許多其他地區也面臨著同樣的問題。沉降是指土地相對於海平面下沉,通常是由於開採地下水、岩石或其他資源所致。在以地勢低窪著稱的荷蘭,大約四分之一的土地已經沉降到海平面以下。到 2040 年,預計世界上近五分之一的人口將生活在下沉的土地上。雅加達已成為世界上下沉最快的首都,促使印尼提議建立一個新的首都。

名單上還包括昆明、南寧和貴陽

在美國,45個州超過44,000平方公里的土地直接受到沉降影響,其中80%以上的案例與地下水開採有關,通常用於農業目的。這項研究提供了中國情況的有趣概況,並將該問題與受影響的人群聯繫起來。

北京大學遙感技術研究員陶勝利領導的研究小組對中國 82 個人口超過 200 萬的城市進行了評估。他們利用衛星的雷達脈衝來測量衛星與地面之間距離的變化,以研究其海拔在 2015 年至 2022 年間的變化。他們發現,面臨嚴重沉降的城市集中在五個地區,涵蓋沿海和內陸城市。

名單上還包括昆明、南寧和貴陽等西南內陸城市,這項發現令香港大學地理學家周宇宇感到驚訝。 「這些城市不像中國其他一些地區那樣人口稠密或工業化,但它們仍然經歷著嚴重的下沉,」他說。

論文將一系列自然和人為因素與下沉聯繫起來,例如城市基岩的深度、地下水枯竭、建築物的重量、運輸系統的使用和地下採礦。

解決關鍵可能在於長期、持續地控制地下水開採

先前的研究發現,過度開採地下水是導致世界各地城市嚴重地層下陷的關鍵原因。但也有成功緩解的故事。在通過了限制抽取地下水的法律後,東京的下沉速度從 2000 年代初期的每年 240 毫米快速下降到每年 10 毫米左右。中國上海在1921年至1965年間下沉了驚人的2.6米,在實施了一系列環境法規後,其年下沉速度降低至5毫米左右。

「解決中國城市沉降問題的關鍵可能在於長期、持續地控制地下水開採,」該論文寫道。

在澳門、香港等不使用地下水的城市,沉降主要來自於填海造地後的固結,也就是土壤被壓縮而向下移動。作者也將建築物的重量列為因素。論文稱,與預期相反,較重的建築物(例如上海的摩天大樓)往往比較輕的建築物下沉得慢,這可能是因為這些建築物固定在更深的岩石上。

由於氣候變遷的影響,隨著城市下沉,全球海平面也在上升。論文稱,到2120年,這種雙重打擊將導致中國22%至26%的沿海土地下降到海平面以下。

氣候變遷可能會以其他方式加劇下沉

位於金斯敦的羅德島大學海洋學研究生院的地球物理學家魏猛認為這些數字「令人恐懼」。2022年發現,在全球許多沿海城市,土地下沉的速度超過了海平面上升的速度。他們預測,如果這些城市繼續以目前的速度下沉,它們將比海平面模型預測的時間「更快」地受到洪水的挑戰。

氣候變遷可能會以其他方式加劇下沉,例如影響下雨或不下雨的地點和時間。「乾旱加劇會導致地下水過度開採,導致城市地區下沉,」

該論文稱,隨著城市海拔下降,堤防系統可能是防止洪水氾濫的經濟有效的方法。

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