研究表明,地面下沉在城市地区往往被忽视为一种危险。科学家们利用卫星数据对中国的土地移动进行了准确和全面的跟踪。
根据东英吉利大学(UEA)和弗吉尼亚理工大学的研究人员的说法,地面下沉在城市中常常被忽视为一种危险。
在发表在《科学》期刊上的一篇文章中,来自UEA的气候变化研究中心的罗伯特·尼科尔斯教授和弗吉尼亚理工大学的马努切赫尔·希尔扎伊教授,与联合国水、环境和健康大学(位于安大略省)共同强调了一项新的研究论文的重要性,该论文分析卫星数据以系统性地跟踪中国的土地移动。
他们称赞了持续测量下沉的成就,但认为这仅仅是寻找解决方案的开始。为了预测未来的下沉,需要考虑所有促成因素(包括人类活动和气候变化),以及它们随时间的潜在变化的模型。
伴随的研究论文研究了82个城市,人口总计接近7亿。结果表明,分析的城市地区中有45%正在下沉,其中16%以每年10毫米或更高的速率下沉。
估计全国约有2.7亿城市居民受影响,其中近7000万人每年面临快速下沉10毫米或更多的问题。像北京和天津这样的城市被确定为主要热点。
沿海城市,包括天津,尤其脆弱,因为土地下沉加剧了气候变化和海平面上升。海防的失败在2005年卡特里娜飓风期间对新奥尔良的洪水和毁灭性影响中起了重要作用。
上海作为中国最大的城市,在过去一个世纪中下沉了近3米,今天仍在继续下沉。如果下沉在海平面上升的同时持续进行,预计到2120年,中国位于海平面以下的地区可能会增加三倍,可能影响到5500万到1.28亿人,除非采取强有力的社会响应,否则可能导致严重后果。
“下沉威胁建筑物和重要基础设施的结构稳定,同时加剧气候变化的影响,尤其是在沿海城市,这种影响在海平面上升的情况下愈发明显,”尼科尔斯教授表示,尽管他未参与本次研究,但他专注于海平面上升、沿海侵蚀、洪水及社区适应这些变化。
这一城市环境中下沉的主要原因是人类活动。地下水的提取导致地下水位降低,这是推动下沉的最显著因素,此外还有地质特征和建筑物的重量。
在大阪和东京,1970年代停止地下水的提取使城市的下沉停止或显著减少,证明了这一缓解策略的有效性。交通振动和隧道劈掘等地方因素也可能会对下沉产生贡献;例如,北京靠近地铁和主要道路的地区每年下沉可达45毫米。虽然自然土地移动发生,但通常远不及人类活动所造成的变化显著。
尽管中国在此研究之前已经知道人类引起的下沉现象,但尼科尔斯教授和希尔扎伊教授强调,这些新发现突显了国家响应的迫切需要。这一问题同样在中国以外的脆弱城市中出现,是一个全球性关注的问题。
他们呼吁研究界从仅仅测量下沉转变为理解其影响并帮助制定应对措施。这些新的详细卫星测量提供了有价值的下沉数据,但还需要额外努力与城市规划者合作解决这些挑战。中国的沿海城市等需要特别关注。
“全球许多城市和地区正在制定应对气候变化和海平面上升风险的策略,”尼科尔斯教授评论道。“我们必须从这些经验中学习,以应对经常被忽视的下沉威胁。”