美國(guó)東海岸正在緩慢而穩(wěn)定地沉入海中。這是最近一項(xiàng)研究的結(jié)果，該研究在確定東部沿海地區(qū)持續(xù)下沉?xí)r考慮了各種因素。這將導(dǎo)致未來(lái)發(fā)生更頻繁、更嚴(yán)重的洪水事件，因?yàn)楹Ｑ笳治g沿海社區(qū)和家園。隨著颶風(fēng)“伊瑪”在東南沿海地區(qū)肆虐，這一切都變得更加重要。根據(jù)《自然》雜志刊發(fā)的《科學(xué)報(bào)告》文章顯示，東部沿海地區(qū)海平面平均每年上升3毫米。即使在晴朗和平靜的日子里，洪水依然會(huì)繼續(xù)泛濫。這種洪水會(huì)對(duì)房屋、商業(yè)建筑和道路造成經(jīng)常性的破壞。
圖1：2017年9月11日，在美國(guó)佛羅里達(dá)州的杰克遜維爾市，颶風(fēng)“伊瑪”（Hurricane Irma）沿著圣約翰河肆虐
海平面上升開(kāi)始導(dǎo)致許多地勢(shì)低洼的沿海地區(qū)洪水泛濫。雖然地球上大部分沿海地區(qū)都處于危險(xiǎn)之中，但首先受到影響的地區(qū)還有幾個(gè)額外因素，包括當(dāng)?shù)睾Ｑ蠛蜌庀笥绊?、海平面上升速度超過(guò)全球平均水平導(dǎo)致陸地下沉等。災(zāi)難性的沿海洪水通常與風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的風(fēng)暴有關(guān)，它們會(huì)淹沒(méi)大片地區(qū)，海平面上升對(duì)這些事件頻發(fā)的影響是難以評(píng)估的。小規(guī)模的“令人討厭的洪水”經(jīng)常與漲潮有聯(lián)系，最近的頻率增加與海平面上升和全球變暖的聯(lián)系更加明顯。
圖2：2017年9月11日，颶風(fēng)“伊瑪”在佛羅里達(dá)州的杰克遜維爾市引發(fā)洪水
雖然這兩種類型的洪水在未來(lái)很可能會(huì)增加，但只有“令人討厭的洪水”才是早期指標(biāo)，它將最終導(dǎo)致災(zāi)難性洪水和土地?fù)p失。在這里，我們?cè)u(píng)估了在北美洲東部沿海地區(qū)發(fā)生的“令人討厭的洪災(zāi)”的頻率和地點(diǎn)。我們發(fā)現(xiàn)，近期人為活動(dòng)和冰川后地殼運(yùn)動(dòng)（post-glacial isostatic rebound）引發(fā)的垂直陸地運(yùn)動(dòng)是造成“令人討厭的洪水”日益增加的重要因素之一。
美國(guó)東海岸海平面上升幅度相對(duì)較大有三個(gè)主要原因，其中有兩項(xiàng)涉及東海岸正沉入海中。第一個(gè)原因就是冰期后地殼均衡反彈，這是一個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程的術(shù)語(yǔ)。在上次冰河時(shí)期，美國(guó)北部和加拿大的大部分地區(qū)都處于巨大的冰蓋之下。這些冰壓在大陸地殼上，使其下沉到部分熔融上地幔處。想象一下，你與漂浮著的面條在游泳池里游泳，然后使勁下壓面條中部。無(wú)論你下壓面條的哪一端，它最終都會(huì)冒出來(lái)。
圖3：冰期后地殼均衡反彈過(guò)程
同樣的過(guò)程也發(fā)生在地球上，特別是它經(jīng)歷巨大負(fù)荷（例如冰川）之后。北美大陸上的冰川導(dǎo)致東海岸由于負(fù)載的原因而出現(xiàn)了許多問(wèn)題。然而，當(dāng)冰川融化時(shí)，這塊大陸上的重量就會(huì)被移除，邊緣也會(huì)重新反彈。如果你把手從面條上移開(kāi)，你會(huì)注意到你手的兩邊的部分會(huì)向下移動(dòng)。在冰川消失后，這種緩慢的反彈或下降就被稱為“均衡回彈”。這導(dǎo)致美國(guó)東海岸相對(duì)于大西洋來(lái)說(shuō)緩慢而穩(wěn)定的下沉。
第二個(gè)原因要簡(jiǎn)單得多。當(dāng)人類在沿海社區(qū)使用地下水時(shí)，我們將地下的地下水移走，而這些水實(shí)際上在幫助制成頂部以及周圍的沉積物和巖石。水被移走得越多，意味著巖石下沉得越快，因?yàn)樗鼈冊(cè)僖矝](méi)有牢固的支撐物。第三個(gè)原因是由于世界各地陸地冰融化導(dǎo)致海平面上升，這些冰川流入海洋導(dǎo)致海平面上漲。
這三個(gè)因素導(dǎo)致海平面自16世紀(jì)以來(lái)上升約60厘米，當(dāng)時(shí)大多數(shù)沿海社區(qū)剛剛建立。在未來(lái)的幾十年和幾個(gè)世紀(jì)里，這三個(gè)因素可能會(huì)始終發(fā)揮作用，這意味著美國(guó)東海岸將繼續(xù)墜入海中。因此，我們可以預(yù)計(jì)更大的洪水事件將會(huì)定期發(fā)生。我們現(xiàn)在有更多的理由去談?wù)撍?，并為不斷加劇的困境設(shè)計(jì)解決方案。
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