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普林斯顿大学Michael Oppenheimer教授谈海平面上升问题

2020-12-17
摘要普林斯顿大学教授、Climatic Change主编Michael Oppenheimer教授于线上平台进行了题为“The Growing Risk from Sea Level Rise and Extreme Sea Level Events: Adaptation Benefits and Institutional Obstacles”的主题讲座。

北京时间2020年11月23日21点,普林斯顿大学教授、Climatic Change主编Michael Oppenheimer教授受我院“大师暨南行”活动邀请,于线上平台进行了题为“The Growing Risk from Sea Level Rise and Extreme Sea Level Events: Adaptation Benefits and Institutional Obstacles”的主题讲座。此次讲座由我院助理教授邱筠主持。

在讲座中,Oppenheimer教授介绍了他与合作者关于海平面上升和海上极端事件的最新研究成果。他首先总述了关于海平面的研究发现,然后从经济学视角分析极端海上事件发生的概况,最后提出应对措施和政策建议。

在针对海平面上升的研究问题中,他们对比了多种估计未来海平面上升水平的方法,得出一系列重要结论:近年来海平面上升的速度加快;海上极端事件频频发生;一些近海的城市和岛屿经受了更多的洪灾袭击;预测在2050年之后还有更多不确定的风险发生。研究采用衡量海平面的三个指标,分别是代理变量、潮汐涨落和卫星数据,定量地展示海平面上升速度加快的事实。教授指出,全球平均海平面上升常常伴随着气候变化的现象,如海水升温,非极地地区冰川减少,格陵兰岛等地冰川融化,陆地水资源储备发生变化等。同时还有其他非气候驱动的现象,如地表沉积(Subsidence)等。

在预测海平面上升的研究中,南极冰川的动态变化仍是研究中最大的不确定性因素。教授及其团队采用四个过程模型(Process-based Model)研究南极冰层的动态变化以预测全球海平面上升的趋势,发现海平面上升趋势存在不确定性,且目前影响微小,直到2050年才会更充分地显露出来。另外,教授还补充了过程模型未涵盖的信息,进一步揭示了预测海平面上升区间中存在的不确定性因素:如研究南极冰层动态变化的过程中有些信息未能包含在模型中;IPCC 海洋与冰冻层特别报道(Special Report on Oceans and Cryosphere in Changing Climate,简称SROCC)中使用了结构化专家意见(Structured Expert Judgment)等统计模型呈现了不同的视角;同时还指出利益相关者对风险的容忍程度会影响其有关海平面上升的决策思考。

研究中通过对全球平均海平面(GMSL)进行修正得到反映地区差异的相对海平面(RSL)指标,由此探讨暂时性的气候驱动下海水热膨胀循环所带来的区域变化;冰/水分布引起的地球在引力、自旋和形状等方面的变化;基于冰层冰期的GIA方法(Glacial Isostatic Adjustment)以及地表沉降问题。前三个主要是气候方面的影响,在SROCC中有所体现。较高的相对海平面变化意味着短期内会出现更多的海上风暴和洪灾,同时还会影响潮汐运动。地表沉降是非气候的人为影响,难以准确衡量;而潮汐运动更具有当地特征,所以两者未体现在SROCC中。

教授还介绍了计算海上极端事件频率分布的方法,运用了潮汐涨落变化的数据构建了广义帕累托分布(Generalized Pareto Distribution)以捕捉非高频的极端事件的特征。结合平均相对海平面(RSL),将极端事件与其重现期联系起来进行近似研究,发现最近一百年来世界各地极端海上事件出现频率普遍上升。同时,通过区分不同城市类型和不同的温室气体浓度排放路径(RCP)进行整体风险评估。

在人类活动适应性方面,该研究以纽约和上海为例,对比了在2012和1997年未采取保护措施的情况下,纽约和上海分别遭受飓风和台风洪灾的情况,以及之后采取保护措施所产生的积极影响。面对严峻的环境问题,目前人们采取了许多可行且有效的应对方式,如建立风暴防护堤、高脚屋等,但在应对海平面上升问题上仍存在较大阻碍,如遭受海平面上升冲击的家庭缺少可诉求的资源;联合行动常受到机构和政策上的阻碍;现行的应对措施可持续性较差;成本效益使得保护措施难以全面覆盖。

在应对海平面上升时,我们需要意识到不确定性不是安于现状的借口,决策者更应该关注海岸线治理与资金管理,重新布局激励方式,采取可循环利用的方式应对风险,从已发生的灾害中吸取教训。


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