减少温室气体排放将帮助全球各地的城市避免海平面上升。
美国东海岸将受益最大。
一项新的研究表明,如果社会减少温室气体排放,全球沿海城市将面临海平面上升的威胁,尤其是纽约和其他美国东海岸城市。
美国国家大气研究中心(NCAR)的科学家们利用一种强大的计算机模型梳理出了全球变暖的风和洋流将海水推到周围的方式,并将其在某些地区提升,并将其降低到其他地区。科学家们研究了在两种情况下海平面上升的变化是如何变化的:如果排放继续沿着目前的轨道发展,或者是急剧下降。
研究结果表明,如果社会能够很快地减少二氧化碳和其他温室气体的排放,那么到本世纪末,全球海平面的预计增长将大大减少。这将帮助世界上大部分地区的沿海城市抵御不断上涨的海水,这些城市对大西洋和印度洋部分地区的城市最为有利。
这项新研究的主要作者、NCAR的科学家胡爱雪说:“减少温室气体将会在本世纪末减少海平面上升,一些地区会看到特别明显的好处。”“当城市官员准备海平面上升时,他们可以考虑当地条件的复合效应,这是由于风和洋流导致海洋内部的变化。”
胡和他的合著者,NCAR科学家苏珊·贝茨警告说,这一建模研究呈现出一幅不完整的图景,因为它不包括融化的冰原和冰川的径流——这是科学家们正在将其纳入计算机模型的两个因素。相反,它模拟了气候变化对全球海平面变化的影响,揭示了哪些海岸线将从与海洋吸收的额外热量相关的排放减少中获益最多。
这项研究发表在本月的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上,由美国能源部(U.S. Department of Energy)和NCAR的赞助商美国国家科学基金会(National Science Foundation)资助。
全球变化与当地影响。
海平面上升是气候变化最重要的影响之一,威胁着低洼的岛屿和主要的沿海城市。海平面在一些地区预计将上升几英尺到本世纪末,由于融化的冰盖和冰川(约占三分之二的海平面上升)以及热膨胀或海水扩大温暖(占剩下的三分之一)。
为了研究碳排放的变化将如何影响全球海平面上升和局部变化,Hu和Bates使用了两套基于两种不同温室气体场景的计算机模拟。
在通常情况下,随着人类活动的排放继续以目前的速度增长,到本世纪末,全球气温将上升约5.4华氏度(3摄氏度),超过20世纪末的水平。在温和的缓解方案中,随着社会采取措施减少温室气体,气候变暖将被控制在3.2华氏度(1.8摄氏度)左右。
科学家们发现,减少温室气体排放不会显著抑制未来20年的海平面上升。部分原因是由于气候系统的惯性(一旦热量进入海洋,它会被保留一段时间)。此外,风和洋流每年都是自然变化的,将海水推向不同的方向,使人们很难在10年或20年的时间里分辨出全球变暖的全部影响。
但科学家们发现,本世纪后期,从2061年到2080年,减少排放将对整个世界产生重大影响。模拟结果显示,全球平均海平面上升的幅度(不包括融化的冰的径流)减少了约25%,从正常情况下的17.8厘米(7英寸)到中度缓解方案的13.2厘米(5.2英寸)。
在当地,风向和洋流都有影响。
对于一些城市来说,低排放环境的好处尤其显著。纽约的海平面在本世纪预计将比世界其他任何地方都高,将会出现9.8厘米(3.9英寸)的差距。其他城市的降幅要高于平均水平,包括波士顿(9.3厘米/3.7英寸)、伦敦(8.3厘米/3.3英寸)、达累斯萨拉姆(6.8厘米/2.7英寸)、迈阿密(6.5厘米/2.6英寸/)和孟买(5.8厘米/2.3英寸)。
另一方面,南美的一些城市(如布宜诺斯艾利斯)、亚洲(如曼谷和雅加达)、澳大利亚(如墨尔本)和北美西海岸(如温哥华和旧金山)的收益都低于平均水平。在澳大利亚和菲律宾西部沿海地区,减少温室气体对海平面上升没有显著影响。
海平面上升的原因与气候变化的影响(或缺乏)有关,这与全球主要洋流和大气海洋相互作用的变化有关。
例如,在北大西洋,预计气温变暖会削弱海湾暖流,将温暖的海水从亚热带输送到北极。强大的洋流将美国东海岸大部分地区的水抽离,科学家警告说,减弱的洋流将把这些海水送回海岸线,并显著提高海平面。如果社会采取的行动减少了排放,那么墨西哥湾流的影响就会小一些,因此,北大西洋的海平面上升将会减少。
相比之下,其他一些海洋盆地的洋流似乎对气候变化不那么敏感。例如,在太平洋的大部分地区,海平面受到太平洋十年间振荡的影响,这一现象与风和海洋表面温度有关。尽管气候变化正在影响着风,并导致太平洋表面温度上升,但它并没有像在北大西洋那样扰乱那里的洋流。因此,减缓热膨胀的气候变化通常对太平洋海平面的影响不那么显著。
该研究还发现,不同地区未来海平面上升的变化更大,其中包括一些城市,这些地区的海平面受到太平洋10年振荡的影响,或者大西洋的气候模式被称为北大西洋振荡。其结果是,伦敦和东京的海平面上升幅度比纽约要大得多。
贝茨说:“一些地方的城市规划者将能够根据更多的海平面预测做出决定,但对于其他地区来说,要想知道海平面将会是什么样子将会更加困难。”