为什么有些沿海地区比其他地区更容易发生洪灾

科学家们知道，在过去的一个世纪里，某些地方的海平面上升幅度比其他地方更大。与缅因湾北部和南大西洋湾南部相比，中大西洋各州（尤其是哈特拉斯角和切萨皮克湾附近）的海平面上升速度更快。但为什么呢？“海平面上升影响着我们所有人，”伍兹霍尔海洋研究所助理科学家克里斯·皮库奇 (Chris Piecuch) 说道。他也是最近发表在《自然》杂志上的一项新研究的主要作者，该研究解释了东海岸海平面上升变化的原因。“我们这些住在海岸的人正在并将继续更加强烈地感受到它的影响。但即使那些不住在海岸的人也会感受到这种影响。展望未来，在未来几个世纪里，全球海平面可能上升数米。即使未来风暴的性质不会改变，海平面上升的更高‘基线’也会使沿海风暴的影响更加严重。海平面上升将使情况变得更糟。”皮库奇和他的同事将东部“不平等”的海平面上升归因于一种被称为“冰后反弹”的现象。

数千年前，大片冰盖覆盖了北美北部的大部分地区，包括加拿大和美国东北部的大部分地区。由于冰盖如此巨大和沉重，它们压低了地壳，导致地壳直接沉入冰盖之下。“因此，冰盖边缘或外围的地方实际上被抬起了，”皮库奇解释说。“这是一个不完美的比喻，但你可以想象一把跷跷板。当你坐在跷跷板的一端时，它会向下，而跷跷板的另一端会向上。同样，这是数千年前的景象。”

在此期间，冰盖融化，减轻了重量。因此，之前在巨大重量下沉陷的区域可以放松并升起，而之前被撬起或凸起的边缘区域则下沉了，他说。“跷跷板在这里又派上用场了，”他说。“如果你想象现在从跷跷板上走下来，你坐着的那一端可以重新升起，而另一端现在则下沉了。”

他说，尽管冰盖在 7000 年前就消失了，但后冰期反弹的反复至今仍在继续。“由于地球的反应非常缓慢——从某种意义上说，仍然能感受到上一个冰河时代的影响——‘反向’反复仍在继续，一些地方的陆地上升，而另一些地方则下降，”他说。“正是这种空间变化的陆地运动导致了东海岸不同地方海平面上升速度的不同。”

虽然东海岸的差异主要是由于自然发生的冰后回弹，但气候变化的加剧影响“在东海岸各处都能感受到”，他说。“海洋正在变暖和热膨胀，陆地冰正在融化，海水流入海洋，两者都导致海​​平面上升。我们知道，上个世纪全球海平面上升的速度比过去三千年中的任何其他时期都要快，如果没有人类的影响，海平面不会上升到我们观察到的程度，而且我们知道——即使在过去 25 年里——全球海平面上升的速度一直在加快。这些和其他证据告诉我们，最近发生的事情是不寻常和异常的。而且，根据我们对科学的最佳理解，我们只能预见事情将继续加速，沿海影响的问题将更加严重。”

为了弄清为什么过去 100 年来弗吉尼亚州诺福克海军基地和北卡罗来纳州外滩群岛等地区的海平面上升速度更快，皮库奇和他的团队收集了潮汐测量仪对海平面的测量数据、显示陆地随时间上下运动程度的 GPS 卫星数据，以及盐沼沉积物中的化石（过去沿海海平面的记录）。他们将这些观测数据与复杂的地球物理模型相结合（他们说这是以前从未做过的），以便对 1900 年以来的海平面变化做出更完整的解释。

他们发现，冰后反弹是东海岸海平面上升的主要原因。但即使消除了冰后反弹因素，“从缅因州到佛罗里达州，海平面趋势 [仍然] 稳步上升，”皮库奇说。“造成这种情况的原因可能与最近冰川和冰盖的融化、地下水开采和上个世纪的筑坝有关。”

“海平面上升是一个复杂的问题，”他继续说道。“许多过程都可能导致海平面上升，例如，冰川后反弹等地质过程加剧了气候变化问题及其对海岸的影响。我们的研究有一个好处，那就是，对于东海岸，我们已经确定了问题的一部分。而且，由于这个问题在很长的时间尺度上展开，我们可以自信地预测未来几个世纪海平面上升的这一部分。但当然，这并没有说明海平面上升问题的其他部分，例如，由于持续的冰融化和海洋变暖。”

他的研究旨在加强有关相关因素的科学知识，这应该“有助于我们了解未来在特定地点和特定时间范围内潮汐如何以及为何会上升，”他说。“虽然这些研究无法阻止潮汐上升，但它可以为我们提供尽可能最好的信息，从而帮助我们预测潮汐对海岸的影响。”

当然，不确定性仍然存在。“我们仍在试图了解未来海平面将上升多少、上升速度有多快，”他说。尽管如此，消息几乎肯定是坏消息。“这里真的没有好消息，”他说。“在任何物理上可行的情况下，全球海平面都不会下降。在未来的几十年和几个世纪里，它们肯定会继续上升，而且很可能以更快的速度上升。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。