地面沉降愈发严重,多城市正在下沉,中国或成沉降风险最大国家

2022年11月03日17:54:09 科学 1878

全球各大城市的沿海地区面临一种即将被“吞噬”的危机。不断下沉成了沿海城市面临的最大危机,被海浪“吞噬”或许并不再是一个遥远的概念。2022年的卫星数据表明,全球沿海城市都面临着类似的问题——海平面上升和地面下沉。两个因素的累加会导致沿海地区面临比想象中更严重的洪水风险。

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地面沉降是个缓慢但持续的过程,地貌的改变用沧海桑田来形容并不令人意外,在以月甚至数十年的流逝为计算单位的时间里,地球大片区域在缓缓下沉。随着研究进程的加深,研究人员发现沿海城市的地面下沉已成为全球性问题。

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据调查显示,全球范围内有1596个城市正经受“地面沉降”的风险,在这1596个城市中又有57%处于洪水频繁地带。此外,在全球“洪水风险最高”的城市中我国占据20个席位,这些城市遍布在绵长的海岸线上,是我国的重要沿海城市。

全球变暖的大环境下引发热议的海平面上升速度,远远赶不上陆地的下沉,这种现象在亚洲表现的极其明显,在陆地和海平面相反的作用力下,亚洲的大部分沿海地区城市都可能会出现洪涝灾害。

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通过对卫星数据的测量比对,研究人员对99个沿海城市的下沉速率进行了统计,更是证实了这一可怕推论。以印尼首都雅加达为例,这个印尼人口最为密集的城市,在2015年到2020年这五年期间,该城市陆地下沉速度几乎是全球平均海平面上升速度的15倍,是当之无愧的地球上下沉速度最快的城市。除雅加达外,亚洲的另外四个城市也面临着下沉,它们分别是孟加拉国吉大港、中国天津、菲律宾马尼拉以及巴基斯坦卡拉奇,除了亚洲以外,北美、欧洲、非洲和澳大利亚也面临着下沉危机。根据计算,全球范围内有33个城市每年下沉深度超过1厘米。

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陆地沉降原因极为复杂,除了自然因素之外,导致现今城市下沉的一个重要因素是重载,人们对地下水、石油以及天然气的过度开采更是成为陆地下沉的主要原因之一。《地球物理研究快报》预测说:城市人口激增和对地下水需求量的增加,势必导致地下含水层的承受力变弱。在产业革命的催生下,大部分发达城市自20世纪中期开始了快速发展,为了确保所有人都可以喝到足够多的干净饮用水,城市管理者只能加大对地下水的开采力度。虽然解决了城市用水问题,但对地下水的过度抽取,导致了地层真空,最终导致了城市的土地下沉。

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研究人员通过查看城市内下沉速度较快的一些区域的谷歌地球图像,发现下沉地区主要分布在住宅或商业区。由此看来,土地下沉的最深层原因是人类对地球资源的掠夺,城市开采地下水,工业开采石油和天然气,这一系列的行为都加剧了土地下沉的现状。

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联合国教科文组织在2021年资助了专业团队,他们在西班牙建立了全球陆地沉降模型。该模型显示,截至2024年,全球近五分之一的人口将会因为表层地下水的枯竭而面临陆地沉降问题。下沉不单单是损害地表蓄水层的储水能力,还会导致一些基础设施如高楼大厦等建筑的坍塌。在浅层地表被破坏后,更深处的含水层的吸水能力也将大大减弱,使得地表海拔与海平面齐平,沿海城市低于海浪侵袭的能力将大大减弱,洪水灾害也将频发。

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地下水枯竭引起的沉降是个缓慢而渐进的过程,起初人们并不会将其看作大问题,随着日积月累的变化,沉降量开始增加。短短十年的时间,印尼首都雅加达就已下沉了2.5米,爪哇海倒灌使得大批建筑物和街道沦陷。还有全球海平面最低的荷兰,早就因为地面沉降使其四分之一的国土低于海平面。如果情况继续恶化,那人类费劲心血建立的海滨城市将成为新世纪的亚特兰蒂斯

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肆无忌惮的地下水开采仍在继续,这使得全球多个地区面临着沉降问题,虽然地下含水层的储蓄能力不可逆转,但对水资源的再利用以及对蓄水层进行补给或许可以起到一定的补救效果。或许是时候对城市的开采地下水的工程进行监管了。

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沿海城市下沉问题也并非没有转机,在上世纪六十年代,美国加州的部分地区也面临这下沉的严峻问题,当城市改变了地下水管理措施后,大大降低了下沉速度,我国上海也由于政府对地下水开采战略的转变,下沉速度明显变缓。亡羊补牢,为时未晚,正确的决策和监管一定可以有效解决因为人类活动而导致的地面沉降问题,只有这样,人和自然才能更融洽的共存,人类社会的发展才能更加持续。

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