[Nature] 现代海平面上升打破中国东南沿海四千年稳定期

你有没有想过一个问题：当良渚先民在今天的杭州一带修建恢弘水利工程时，他们面前的海平面，是涨还是落？

4500年前，这群新石器时代的人类在太湖流域建造了迄今发现最早的大型水利系统——拦水坝、蓄水池、导流渠，一应俱全。

他们对抗的，是当时反复无常的洪水。

他们可能不知道，同一时期，中国东南沿海的海平面正在经历一次明显的波动——在长江三角洲附近上升，在福建广东沿海下降，像一个横跨千里的跷跷板，缓慢起伏。

这种节奏，地球维持了大约四千年。

而今天，就在我们脚下，这份稳定被彻底打破了。

2025年10月15日，国际顶级学术期刊《自然》发表了一项由中国和美国科学家联合完成的研究。

团队调集了中国东南沿海11700年以来的地质证据——从海滩岩到红树林泥炭，从牡蛎礁到珊瑚微环礁——结合现代验潮站和卫星数据，首次完整重建了这一地区整个全新世的海平面预算。

结论令人心惊：自1900年以来的海平面上升速度，几乎确定（概率≥95%）已超过此前4000年里的任何一个世纪。

与此同时，沿海城市正在以惊人速度“自己往下沉”——至少94%的现代城市沉降，直接归因于人类活动。

这种组合，在过去上万年的地质记录中，从未出现过。

一、一份来自地质学家的调查报告

要理解这项研究，得先弄懂海平面预算这个概念。

海平面变化从来不是单一因素决定的——冰川融水注入海洋、海水受热膨胀是全球总账，而地壳升降、沉积物压实、洋流波动则是本地账本，每个城市面对的情况都不一样。

过去研究中国海平面，大多只能追溯到有仪器记录的近几十年。

但要判断今天的海平面是不是异常，必须有一个足够长的参照系。

这个参照系，就是始于11700年前的全新世。

研究团队从已发表的文献中系统整理了东南沿海的海平面指标数据——包括海滩岩、牡蛎礁、红树林泥炭、珊瑚微环礁和硅藻组合等，每一种都是能指示古海平面位置的地质物证。

然后，他们使用时空层次统计模型，将每个地点的海平面变化拆解为五个组分：

全球平均海平面（冰川融水和热膨胀驱动的全球统一信号）、冰川均衡调整（冰盖消融后地球重力场和地壳的缓慢调整，在中国沿海主要表现为轻微抬升）、线性项（构造运动和长期沉积压实等匀速过程）、区域非线性项（海洋环流和风场引起的区域性波动）、局部非线性项（小范围压实、地震等极局部信号）。

图1 海平面指标和城市的时空分布：展示了中国东南沿海海平面地质指标和主要城市的空间分布。图中标注了长江、珠江、韩江等主要河流以及欧亚、太平洋和菲律宾海板块的构造格局。研究选取了20个沿海城市进行现代海平面预算分析，涵盖从江苏常州到海南三亚的整个海岸线。

二、一部11700年的海洋史诗

第一幕：狂奔（11700-8200年前）

冰期结束后的大水时代。

北美和北欧的巨型冰盖加速消融，全球平均海平面以每年10.7毫米的速度狂飙——这个速率已经和IPCC预测的本世纪末水平处于同一量级。

第二幕：减速与稳定（约4200年前至19世纪中叶）

随着北美冰盖在约6000年前最终消亡，海平面上升急剧放缓。

从公元前2250年到公元1800年，全球平均海平面上升速率仅为每年0.12毫米——还不到20世纪速率的十分之一。

在这个长达四千年的稳定期里，区域性过程取代全球信号，成为主宰各地海平面变化的主角。

第三幕：失控（19世纪中叶至今）

然后，一切都变了。

海平面上升速率从19世纪上半叶的每年0.10毫米，猛然加速到下半叶的每年0.76毫米——数十年陡增近八倍。

20世纪进一步攀升至每年1.51毫米（1900-2020年平均）。

研究以审慎但斩钉截铁的措辞写道：“极为可能（概率≥95%），1900年以来的全球平均海平面上升速率，已超过此前4000年里任何一个世纪的速率。”

图2 全新世中国海平面的时空分布与预算分解。该图是论文最核心的综合图。a图显示整个全新世期间线性项的贡献——暖色为抬升，冷色为沉降，福建沿海因构造活动而抬升，长三角和韩江三角洲呈现沉代沉降。b图是本次重建的全球平均海平面曲线，呈现出快速上升—减速—稳定的清晰趋势。c至h图选取六个代表性城市，分别展示其海平面变动中各预算组分的贡献——可以清晰看到，在最后四五千年里，主导这些城市预算的不是全球信号，而是区域波动和局部地质过程。

三、跷跷板效应：一张被现代仪器验证的古老密码

研究还揭示了一个极具规律性的现象：中国东部（长三角）和南部（福建、广东）之间，存在一种偶极子式的“跷跷板”格局。

距今约4500-4400年：长三角区域性海平面上升（速率高达每年1.02毫米），而福建-广东沿海同步下降（每年1.63毫米）。

距今约2350-2250年，跷跷板反向翻转——长三角下降，南部上升。距今约1500-1400年，格局再次调转回来。

这并非偶然。

论文将其与厄尔尼诺和太平洋年代际振荡联系了起来——这些气候波动通过改变风场、海洋温度和季风雨带位置，在东部和南部沿海制造出不同步的水位变化。

最有力的证据是，现代仪器记录的1920-1980年和1950-2010年海洋动力海平面变化，呈现出完全一致的东部-南部偶极子格局。

图3 区域非线性项对海平面时空变化的贡献。该图揭示了中国东部和南部之间的偶极子式“跷跷板”格局。a、b、c三图分别展示距今4500-4400年、2350-2250年和1500-1400年间的情况。d图将古洪水沉积证据标注在时间轴上，显示珠江三角洲的重大洪水事件恰好与区域海平面上升期重合。e和f图通过现代仪器记录展示出完全一致的偶极子格局——造成古代跷跷板的机制，至今仍在运行。

四、最危险的变量：城市在自己塌陷

如果说全球海平面加速上升是“雪上加霜”的“雪”，那城市沉降就是那层“霜”——更局部，更剧烈，也更难逃避。

研究做了一件非常聪明的事：将地质重建的自然垂直陆地运动速率，与现代InSAR卫星观测（2015-2022年）进行了对比。

地质重建的自然运动在东南沿海大多数城市表现为微弱抬升或极缓慢沉降——每年零点几毫米级别，几乎可忽略。

但卫星数据呈现的图景完全不同：

潮州：现代沉降每年5.6毫米；

福州和绍兴：均为每年5.0毫米；

汕头：每年4.8毫米；

杭州：每年4.2毫米。

综合所有出现沉降的城市，94%以上的沉降量直接归因于人类活动。

这背后有一个地质学的底层逻辑：那些因巨厚松散沉积物而天然存在微弱沉降的三角洲和盆地（如长三角、珠三角、韩江三角洲），恰好也是最容易因人类活动而加速沉降的区域。

道路建设、地下空间开发、高层建筑施工——施加在松散沉积物上，如同挤压海绵。

论文还指出，在几乎每个城市，都有至少5%的面积正以超过全球平均海平面上升速率（2015-2022年为每年4.06毫米）的速度沉降。

图4 现代海平面预算演变。

该图用一个维度总结了全文最关键的“反转”剧情。

a图展示全球平均海平面在过去几千年里的增速率变化——从漫长平稳到19世纪骤然转折，再到20世纪加速冲刺。图中标注了每个十年海平面继续上升的概率，从40.7%攀升至接近100%。

b图呈现“海平面预算结构”的革命性翻转：前工业时期全球信号占比仅19.6%，1900年后骤升至79.0%。c和d图是对垂直陆地运动重建结果的独立验证。

抬升站点（c图）中，地质重建解释了GNSS观测变率的64.6%——考虑到时间尺度差异，这是出色的吻合。

但沉降站点（d图）中，地质重建的解释力仅6.2%，从反面印证了现代沉降的绝对主力是人为活动。

五、这一切，意味着什么？

三个尺度联动，描绘出地质史上绝无仅有的局面：全球海平面快速上涨、区域海洋动力波动延续、城市地面加速下降——三者同时发生，同时作用于地球上人口最密集的海岸线之一。

用论文中的原话：这种同步并发的加速海平面上升与局地剧烈沉降，在全新世地质记录中，未曾被观测到过。

但也许，这不全是绝望的故事。

自然的地面沉降缓慢且难以逆转，但人为沉降是可以被减缓甚至部分逆转的。

论文引用了此前的研究指出，有效的城市适应策略——如加强地下水调控——可以显著减轻人为沉降的幅度。

这不是一篇发出绝望哀鸣的论文。

它做的，是给决策者提供一套清晰、量化、经过地质证据验证的基准线——有了它，你就能区分哪些沉降是地质过程，哪些是人为干预，进而精准施策。

4700年前，良渚人面对海平面波动，选择建造大型水利系统来适应。

他们成功延续了约一千年。

4700年后，我们面对的是一个完全不同量级的挑战——不是区域性的潮涨潮落，而是整个星球的海水整体加速上涨，叠加我们自己制造的地面塌陷。

但至少，今天我们拥有的知识和工具，远非良渚先民可以想象——覆盖全球的卫星监测网，能近乎实时捕捉每一毫米的地面升降；能区分自然和人为信号的统计模型，已精确到城市级别；我们甚至已开始理解，那个驱动东亚季风和洋流波动的“跷跷板”，将以怎样的节律继续摇摆。

这份来自11700年的海洋记忆，最终问向我们的只有一个问题：我们会比良渚人做得更好吗？

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