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減少溫室氣體排放將幫助全球各地的城市避免海平面上升

減少溫室氣體排放將幫助全球各地的城市避免海平面上升。

美國東海岸將受益最大。

一項新的研究表明,如果社會減少溫室氣體排放,全球沿海城市將面臨海平面上升的威脅,尤其是紐約和其他美國東海岸城市。

美國國家大氣研究中心(NCAR)的科學家們利用一種強大的計算機模型梳理出了全球變暖的風和洋流將海水推到周圍的方式,並將其在某些地區提升,並將其降低到其他地區。科學家們研究了在兩種情況下海平面上升的變化是如何變化的:如果排放繼續沿著目前的軌道發展,或者是急劇下降。

研究結果表明,如果社會能夠很快地減少二氧化碳和其他溫室氣體的排放,那麼到本世紀末,全球海平面的預計增長將大大減少。這將幫助世界上大部分地區的沿海城市抵禦不斷上漲的海水,這些城市對大西洋和印度洋部分地區的城市最為有利。

這項新研究的主要作者、NCAR的科學家胡愛雪說:「減少溫室氣體將會在本世紀末減少海平面上升,一些地區會看到特別明顯的好處。」「當城市官員準備海平面上升時,他們可以考慮當地條件的複合效應,這是由於風和洋流導致海洋內部的變化。」

胡和他的合著者,NCAR科學家蘇珊·貝茨警告說,這一建模研究呈現出一幅不完整的圖景,因為它不包括融化的冰原和冰川的徑流——這是科學家們正在將其納入計算機模型的兩個因素。相反,它模擬了氣候變化對全球海平面變化的影響,揭示了哪些海岸線將從與海洋吸收的額外熱量相關的排放減少中獲益最多。

這項研究發表在本月的《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上,由美國能源部(U.S. Department of Energy)和NCAR的贊助商美國國家科學基金會(National Science Foundation)資助。

全球變化與當地影響。

海平面上升是氣候變化最重要的影響之一,威脅著低洼的島嶼和主要的沿海城市。海平面在一些地區預計將上升幾英尺到本世紀末,由於融化的冰蓋和冰川(約佔三分之二的海平面上升)以及熱膨脹或海水擴大溫暖(占剩下的三分之一)。

為了研究碳排放的變化將如何影響全球海平面上升和局部變化,Hu和Bates使用了兩套基於兩種不同溫室氣體場景的計算機模擬。

在通常情況下,隨著人類活動的排放繼續以目前的速度增長,到本世紀末,全球氣溫將上升約5.4華氏度(3攝氏度),超過20世紀末的水平。在溫和的緩解方案中,隨著社會採取措施減少溫室氣體,氣候變暖將被控制在3.2華氏度(1.8攝氏度)左右。

科學家們發現,減少溫室氣體排放不會顯著抑制未來20年的海平面上升。部分原因是由於氣候系統的慣性(一旦熱量進入海洋,它會被保留一段時間)。此外,風和洋流每年都是自然變化的,將海水推向不同的方向,使人們很難在10年或20年的時間裡分辨出全球變暖的全部影響。

但科學家們發現,本世紀後期,從2061年到2080年,減少排放將對整個世界產生重大影響。模擬結果顯示,全球平均海平面上升的幅度(不包括融化的冰的徑流)減少了約25%,從正常情況下的17.8厘米(7英寸)到中度緩解方案的13.2厘米(5.2英寸)。

在當地,風向和洋流都有影響。

對於一些城市來說,低排放環境的好處尤其顯著。紐約的海平面在本世紀預計將比世界其他任何地方都高,將會出現9.8厘米(3.9英寸)的差距。其他城市的降幅要高於平均水平,包括波士頓(9.3厘米/3.7英寸)、倫敦(8.3厘米/3.3英寸)、達累斯薩拉姆(6.8厘米/2.7英寸)、邁阿密(6.5厘米/2.6英寸/)和孟買(5.8厘米/2.3英寸)。

另一方面,南美的一些城市(如布宜諾斯艾利斯)、亞洲(如曼谷和雅加達)、澳大利亞(如墨爾本)和北美西海岸(如溫哥華和舊金山)的收益都低於平均水平。在澳大利亞和菲律賓西部沿海地區,減少溫室氣體對海平面上升沒有顯著影響。

海平面上升的原因與氣候變化的影響(或缺乏)有關,這與全球主要洋流和大氣海洋相互作用的變化有關。

例如,在北大西洋,預計氣溫變暖會削弱海灣暖流,將溫暖的海水從亞熱帶輸送到北極。強大的洋流將美國東海岸大部分地區的水抽離,科學家警告說,減弱的洋流將把這些海水送回海岸線,並顯著提高海平面。如果社會採取的行動減少了排放,那麼墨西哥灣流的影響就會小一些,因此,北大西洋的海平面上升將會減少。

相比之下,其他一些海洋盆地的洋流似乎對氣候變化不那麼敏感。例如,在太平洋的大部分地區,海平面受到太平洋十年間振蕩的影響,這一現象與風和海洋表面溫度有關。儘管氣候變化正在影響著風,並導致太平洋表面溫度上升,但它並沒有像在北大西洋那樣擾亂那裡的洋流。因此,減緩熱膨脹的氣候變化通常對太平洋海平面的影響不那麼顯著。

該研究還發現,不同地區未來海平面上升的變化更大,其中包括一些城市,這些地區的海平面受到太平洋10年振蕩的影響,或者大西洋的氣候模式被稱為北大西洋振蕩。其結果是,倫敦和東京的海平面上升幅度比紐約要大得多。

貝茨說:「一些地方的城市規劃者將能夠根據更多的海平面預測做出決定,但對於其他地區來說,要想知道海平面將會是什麼樣子將會更加困難。」


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