写在IPCC最新科学报告出炉之前

在一些地区，海平面上升的速度是全球平均水平的10倍。

照片来源:peterryan/natl geogracic/Getty

然而，这要到几千年后才会发生。人类还有时间去适应，这意味着他们会一步一步地把土地交给海浪。

2007年，世界顶尖科学家引发了一场风暴，并公布了对全球变暖导致海洋扩张速度的最佳评估。*间气候变化专门委员会(IPCC)表示，在本世纪最后10年，海平面将上升10至59厘米。然而，考虑到格陵兰岛的融化速度和相关变化，其他科学家认为上限太低了。"许多人批评我们过于保守。"国家大气研究中心的气候分析师、2007年IPCC报告的作者之一杰里·梅尔说。

最近，IPCC正准备发布其最新的气候科学报告，研究人员表示，他们现在对这个问题更有信心。尽管最终报告尚未完成，数据也将发生变化，但6月份发布的草案预测海平面将大幅上升——到2100年可能接近1米。然而，对于海洋将如何上升，世界将会发生什么样的变化，以及最终的高潮将会是什么，仍然存在很大的不确定性。

模型差异

波茨坦气候影响研究所的物理海洋学家Stefan Rahmstorf对预测海平面上升的标准工具非常不满，这是一个“过程”模型，试图反映每个影响因素的物理影响。这种不满的一个原因可以追溯到2007年。当时，研究人员添加了所有影响海平面上升的独立过程，只能解释1961年至2003年间观察到的60%的海平面上升。约翰·丘奇是澳大利亚联邦科学和工业研究组织的海洋学家，也是即将发表的IPCC报告中海平面上升的作者之一，他说:“整体大于所有部分的总和。”

所以拉姆斯托夫决定追求一种完全不同的模式。他观察了自19世纪80年代以来海平面的年上升率，并将其与大气温度相匹配。他发现了一个简单的关系:大气越温暖，海平面上升越快。2007年，他的模型预测到2100年海平面将上升1.4到3米，但这一结果当时并没有包括在IPCC的报告中。

这种“半经验模型”的优势在于，它们准确地模拟了已经发生的海平面上升，而不需要全面了解它是如何以及为什么发生的。但是拉姆斯托夫说:“这些模型可能在50年或100年内有用，但我们不知道。”

当用于预测时，模型的选择会有很大的影响。过程模型通常预测到2100年海平面上升不到1米，而半经验模型的预测高达1到2米。这种带有高上限的半经验性预测很有争议，而且气专委对其信心很低。"这些模型的唯一优点是易于计算."“我认为他们错了，”比利时布鲁塞尔*大学的冰川分析师菲利普·胡布莱希特说。由于更好地理解了影响因素，例如流入海洋的热量和流入海洋的地下水，过程模型的建模者自2007年以来取得了巨大的进步。建模者现在可以解释所有观察到的海平面上升，尤其是最近几十年。

然而，这并不能保证预测的准确性。众所周知，过程模型预测仍然存在很大的问题。特别是，建模者不太确定格陵兰冰盖和南极会发生什么，以及它是否会融化到海里并引发灾难。这些冰原中包含的水量可以使海平面上升65米以上，而世界上所有其他冰川的融化只能使海平面上升0.4米。

奥斯汀德克萨斯大学的海平面研究员唐·钱伯斯说，尽管存在这些问题，IPCC仍然相信，通过这个模型，研究人员最终能够充分了解格陵兰和南极洲的冰盖活动，并做出相关预测。根据*间气候变化专门委员会的最新报告草案，2100年海平面上升的估计值增加了3厘米，达到21厘米。虽然这仍然低于半经验模型的估计，但过程模型的结果正在慢慢改善，差距正在缩小。

土地运动因素

十年前，当阿拉斯加费尔班克斯大学的地球物理学家杰夫·弗雷姆勒参观格雷夫斯港时，他的海图显示了三个孤立的岛屿，但他看到了三个与大陆相连的绿色半岛。这是因为阿拉斯加部分地区的水位正在下降——每年下降3厘米。

地面正在上升，这种缓慢的运动已经持续了10，000年，开始于上一个冰河时代的末期。重力对海洋的影响也发挥了作用:随着格陵兰冰原融化，其重力效应减弱，允许更多海水向南流动。

因此，一个地区海平面的变化趋势可能与全球平均水平(每年上升约3.2毫米)大不相同。土地运动是影响因素之一。由于水的不断注入，世界各地的海平面上升非常不均衡，越来越复杂。冰附近的大面积陆地和水域将由于重力而在海岸上积聚。随着冰盖融化，引力场将减弱，从而改变海平面。

科学家和工程师刚刚开始将所有这些效应整合到区域模型中。6月，纽约市气候变化小组在纳入重力变化的区域影响后，更新了其海平面上升估计。团队成员得出结论，他们预计海平面将在2050年上升30厘米至60厘米。

对区域海平面上升数据感兴趣的不仅是那些试图评估区域影响的人，还有那些试图模拟全球影响的科学家。对于后者，数据带来了好消息。南极冰融化引起的重力变化将有助于防止南极西部冰盖的灾难性崩溃:由于一些南极冰盖的消失，当地海平面将下降，从而导致冰盖的浮动边缘到达海底，接触地面的冰比浮动冰盖更不容易失控。"这将稳定冰盖。"这是哈佛大学地球物理学家杰里·米特罗维察所说的。

上新世暗示

"到2100年，海平面将不会停止上升."丘奇说。在遥远的未来，海平面将从几十厘米上升到几十米。

在过去的几年里，纽约地球观测中心的海洋地质学家莫林·雷莫(Maureen Raymo)通过参观澳大利亚的采石场和检查北美东海岸的岩屑，从300万年前的海滩上寻找贝壳和其他碎片。她希望从上新世开始重建海平面，这反过来将提供关于几千年后的世界的信息。

雷莫说，目前对上新世海平面上升的估计从几乎为零到40米不等。“但这不是很有帮助。”较低和较高估计值之间的差异是南极东部冰盖融化和冻结之间的差异。对于试图找出冰盖在未来几百年内是否会融化或者融化速度的建模者来说，上新世冰盖的融化可能会为他们提供一些信息。这不仅需要找到上新世海岸，还需要找到冰盖融化和地幔岩石继续移动后陆地是如何移动的。

雷莫和她的团队已经调查了数千公里的海岸，并从几十个海滩收集了信息。她说，可能需要8个以上的地点进行调查，5年才能完成这项工作。

当海平面上升近70米时，佛罗里达和巴西的大部分地区将被淹没，*女神像也将被淹没到腰部。然而，这要到几千年后才会发生。人类还有时间去适应，这意味着他们会一步一步地把土地交给海浪。(米妮)(原名为“模拟气候看100年潮汐的涨落”)

《中国科学日报》(第三版国际版，2013年9月24日)