2026-08-17 07:05 发布于 山东 科普领域创作者 如果告诉你，天津部分地区的陆地正在以 每年1.5厘米 的速度下沉，你可能会觉得骇人听闻。 但这是厦门大学、中山大学等机构最新发表在《科学通报》上的重磅研究结论。 我们总以为海平面上升就是南极冰化了、海水涨了。但对中国沿海来说， 比海水上涨更可怕的，是我们脚下的地正在塌陷 。 科学家们花了数十年，拼凑出过去一万年的海平面拼图，结果发现了一个残酷的真相：过去4000年，中国海平面其实稳如泰山；但自从工业革命以来，特别是1900年后，它像脱缰的野马——而人类，正是那个“骑手”。 一、什么是“相对海平面”？为什么它比“全球海平面”更重要？ 在深入之前，我们先搞清楚一个核心概念。 我们常听到的“全球平均海平面上升”，指的是 海洋盆地里海水总量的变化 ——冰盖融化、海水变热膨胀，海水变多了，全球海平面就上升了。 但 相对海平面 是另一个概念：它衡量的是 你脚底下的陆地 与 旁边海水 之间的 相对高度变化 。 如果你的陆地在下沉，哪怕全球海平面不变，你那里的“相对海平面”也在上升——海水正一步步向你逼近。 理解了这个区别，你就能明白： 中国沿海不同城市面临的海平面风险，可能天差地别。 二、中国沿海四个区域的四种命运 论文将中国沿海划分为 华南、东南、华东、渤海 四个代表性区域，每个区域的海平面变化故事截然不同。 1. 华南海岸（广东、海南）：“消失”的中全新世高海平面 图1 华南各岸段基于SLIP重建与 GIA模型 预测的全新世相对海平面变化 包含(a)珠江三角洲、(b)韩江三角洲、(c)粤东地区、(d)粤西与海南岛四个子图 这张图展示了华南四个岸段在过去一万年间的海平面变化曲线。灰色阴影代表GIA模型（冰川均衡调整模型）的预测范围，彩色圆点和曲线则是基于地质证据（海平面标志点）的实际重建结果。 注意看：珠江三角洲和韩江三角洲的实际海平面（彩色曲线）明显低于模型预测（灰色区域） ——这说明有“额外力量”把陆地压下去了。 早全新世（约10000-9000年前），华南沿海海平面从-40米快速升至-20米，上升速率可达 30毫米/年 。此后速率减缓，于约8000-7000年前达到现代海平面高度。 但关键问题来了：在 南海南部 （如马来半岛沿岸），中全新世出现了明显的高海平面；可在 南海北部 （中国华南沿岸），这个高海平面信号却“消失”了，整体偏低。 第一，构造沉降。 珠江三角洲和韩江三角洲位于第四纪断裂构造活动带，地壳本身就在缓慢下沉，削弱了高海平面信号。 第二，沉积压实。 三角洲的粉砂-黏土沉积层像一块厚海绵，自重会不断压缩，造成地面下沉。 不过，粤西-海南岸段是个例外——因为这一带构造相对稳定，在7000-4000年前记录到了明显的高海平面。这也说明： 同样是广东，不同岸段的风险完全不一样。 2. 东南海岸（福建）：板块俯冲“抬”出来的高海面 图2 福建沿岸基于SLIP重建与GIA模型预测的全新世相对海平面变化 这张图用不同颜色区分了闽北、闽中、 闽南 三个岸段的数据。可以看到，福建沿海在约7500年前就出现了高海平面， 比华南早了数千年 。其中闽北在4500-4000年前出现了约 3米 的高海面。 因为福建沿岸处于 菲律宾板块与太平洋板块俯冲碰撞带 。板块俯冲引发了构造抬升，速率可达 1.0毫米/年 。这个抬升力量抵消了部分海平面上升，甚至让福建在晚全新世的海平面 高于GIA模型预测值 。 换句话说： 同样是海平面上升，福建的陆地也在“长高”，两者互相抵消了一部分。 但这并不意味着福建就高枕无忧——构造抬升是长期地质过程，而当代海平面上升的速度正在急剧加快。 3. 华东海岸（长三角、 杭州湾 ）：“西高东低”的跷跷板 图3华东海岸全新世相对海平面变化： (a)长江三角洲及杭州湾的全新世相对海平面变化，(b)杭州湾早-中全新世相对海平面东西分异。 图(a)展示了长江三角洲和杭州湾的重建海平面（彩色曲线）与GIA模型预测（灰色区域）的巨大差距—— 实际海平面远低于模型预测 。图(b)则揭示了杭州湾的一个奇特现象：早中全新世期间， 西部海平面高于东部 。 早全新世（约10000-8500年前），长江三角洲和杭州湾的RSL快速上升，速率普遍达到 6-10毫米/年 ，局部时段甚至超过10毫米/年。到了中全新世（约7500-5000年前），速率降至1-3毫米/年。中晚全新世（约5000年前之后）进一步降至<1毫米/年。 但最关键的是： 这里的RSL远低于GIA模型预测的中全新世数米幅度高海平面 。原因有两个： 第一，沉积负荷。 长江每年携带巨量泥沙入海，这些沉积物堆积在三角洲上，重量把地壳压下去了。 第二，“ 海岸翘起效应 ”。 冰后期陆架上的水和沉积物加载，引发了地壳的“跷跷板”式响应——西部下沉、东部抬升，形成了“西高东低”的格局。 4. 渤海海岸（京津冀）：“分裂”的渤海湾与莱州湾 图4 渤海沿岸基于SLIP重建与GIA模型预测的全新世RSL变化 这张图最让人震撼的地方在于—— 直线距离仅约200公里的两个地方，海平面变化曲线竟然天差地别 。

莱州湾南岸 ：约9000-7000年前，RSL从-17.2米迅速上升到1.8米；约6000年前达到峰值高海面 2.4米 ；随后逐渐回落，在4000-3000年前降至现代海平面高度。 这条曲线与GIA模型预测基本一致 。 渤海湾西岸 ：全新世早期（8700-7500年前）RSL快速上升（约6.4毫米/年）；7500-5300年前降至1.9毫米/年；5000-2000年前进一步降至约0.4毫米/年。 但整体显著低于GIA模型预测值，且与现代海面高度存在较大差距 。 为什么相距仅200公里的两地会有如此巨大的差异？ 莱州湾 构造相对稳定，沉积层浅薄 ，未受显著干扰。而渤海湾则受到 三角洲沉积负荷 和 地下水开采沉降 的双重打击。 这正是 华北平原 的缩影——人类活动正在以前所未有的强度“重塑”地面高度。 三、谁在主导中国沿海的海平面变化？——解耦与量化 图5 中国东南沿海全新世RSL变化以及收支重建结果： (a)全新世 垂直陆地运动 速率重建图，(b)20个主要沿海城市不同时期的平均海平面收支，(c-h)六个代表性城市的海平面收支演化 这是整篇论文最核心的一张图。图(a)用红色（沉降）和蓝色（抬升）展示了中国东南沿海的垂直陆地运动速率—— 红色越深，下沉越快 。可以看到，各大三角洲地区（ 长江口 、珠江口）呈现显著的红色（沉降），而福建沿海则呈现蓝色（抬升）。 图(b)展示了20个主要沿海城市在不同时期的海平面“收支账本”—— 每个扇形代表一种驱动因素的贡献比例 。图(c-h)则选取了6个代表性城市，展示了各自的海平面变化“家底”。 论文通过 时空层次统计模型 ，首次在统一框架下清晰分离出了不同尺度RSL变化的控制分量： 全球尺度：GMSL——从“配角”到“主角” 全球平均海平面（GMSL）变化，即冰盖融水引起的海盆水量变化。论文量化显示： 工业革命前（晚全新世） ：GMSL对中国沿海RSL变化的贡献率仅为 19.6% 1900-2020年 ：这一贡献率跃升至 79.0% 工业革命以来人类活动引发的温室气体排放，是打破GMSL延续4000余年稳定状态的最主要因素 。 图6 过去4000年各时段GMSL变化速率分布图 这张图展示了过去4000年间每50年时段的全球海平面平均变化速率。 每条曲线代表一个50年窗口的速率 ——正值表示上升，负值表示下降。虚线分别代表工业革命前（接近0）和1900年后（约1.5毫米/年）的平均速率。 图中最直观的信息是 ：在长达4000年的时间里，GMSL的速率基本在 0毫米/年 上下小幅波动。但从1900年开始，速率 陡然拉升 到了 1.5±0.2毫米/年 。 论文明确指出：1900年以来的上升速率，在统计意义上 极有可能（P>0.95）超过过去至少4000年中任何时段的平均水平 。 当代海平面变化已突破自然变率 。 区域尺度：GIA效应与海洋动力过程 GIA（冰川均衡调整）反映冰盖消融引发的固体地球黏弹性响应。在中国沿海中晚全新世， GIA效应表现为持续下降趋势 。 而 区域非线性项 则捕捉到百年至千年尺度的显著振荡信号。这些振荡主要受 厄尔尼诺-南方涛动（ENSO） 和 太平洋年代际振荡（PDO） 等气候系统内部变率驱动。它们通过调控风场、海洋温度场、季风雨带及黑潮流系，在不同海域引发不同步的海平面响应。 这意味着 ：在GMSL低速变化的背景下，区域海洋动力过程可能成为塑造局部海平面路径的 主导因素 。 局地尺度：构造、沉积与人类活动 垂直陆地运动是控制RSL长期变化的“地面部队” ： 黄渤海沿岸 ：地下水抽取和沿海开发导致地面沉降速率在2002-2024年期间高达 14.8毫米/年 ——这个速率 可与冰川融水脉冲事件相当 。 大型三角洲 （长江、珠江、韩江）：沉积压实和沉积负荷均衡调整引发显著下沉，速率可达>1毫米/年。 福建沿岸 ：菲律宾板块俯冲碰撞引发构造抬升，速率约 1.0毫米/年 ——解释了福建为何能较早出现高海平面。 四、这意味着什么？——对当代的启示 1. 人类活动正在“接管”海平面变化 将GMSL的贡献率从19.6%拉到79.0%，这是 人类活动强度盖过自然变率的铁证 。论文指出，约4200年前到1850年代，GMSL经历了持续约4000年的相对稳定期，速率在0毫米/年上下波动。而1850年代以来，这个平衡被彻底打破。 2. “海水涨了”和“地沉了”是两回事 对天津、上海等沿海城市来说， 地下水开采和沉积压实导致的地面沉降，可能比全球海平面上升更紧迫 。渤海湾的案例说明：即便全球海平面不变，过度抽取地下水也能让一座城市以 每年1.5厘米 的速度“沉没”。 在全国尺度上推进海平面数据库的标准化整合 将地质时间尺度的认识与卫星高度计、GNSS、验潮站等现代观测手段耦合 加强对全新世海平面变化对气候波动响应的机理研究 一万年的地质尺度上，地球的一个“哈欠”就能让海面波动几米。但在过去短短一百多年里， 人类活动的强度已经盖过了地球的自然节律 。 看看你脚下的土地——它不仅是养育你的家乡，更是一艘正在经历风浪的巨轮。了解这些变化，不是为了恐慌，而是为了在巨轮遇到风险之前，找到那个拯救它的阀门。