中国大城市正在下沉| 科学

中国所有主要城市都或多或少地正在下沉。 沉降过程已经发生多年，有时甚至长达一个世纪。 但卫星获得的最新测量结果显示，下沉速度每年加快几毫米，在某些情况下甚至达到每年两厘米。 其原因，除了自然地质因素外，还有人为因素，尤其是含水层的滥用。 尽管全球各地都在发生沉降过程，但在中国，沉降速度非常明显，并且似乎与近几十年来加速的城市化有关。 大约三亿中国城市居民正在眼睁睁地看着地球在他们脚下下沉。

几年前，由西班牙专家领导的一组科学家将数百个 地球上正在发生的沉降事件。 其中许多出现在中国，这个大国人口最多的地区。 现在，中国研究人员使用了一种类似于激光雷达的复杂工具（它给考古学家发现失落城市带来了巨大的乐趣）来检测 82 个人口超过 200 万的城市的地形海拔变化。 系统 合成孔径雷达 Sentinel-1 卫星上安装的（干涉合成孔径雷达）可以检测地形每个像素的毫米高度变化，相当于 40 x 40 米表面的网格。 这项研究的作者记录了自 2015 年（卫星投入使用一年后）以来发生的变化。 他们的结果刚刚发表在 科学。

中国所有大城市中有44.7%的面积正在以每年至少3毫米的速度下沉，这是下沉的阈值。 InSAR 测量可靠。 这意味着它影响了三分之一的城市人口，约2.7亿人。 有近 7000 万居民的 15.8% 领土的下沉速度更快，超过每年 10 毫米（一厘米）。 5% 的城市表面每年增加 2.2 厘米。 从全球范围来看，根据人口计算，受影响最严重的城市以天津为首，它是人口第五多的城市，人口超过 1500 万。 从地图上看，下沉最多的城市集中在整个中国东部边缘和南部，这些城市引领了中国的现代化进程，这些现代化进程始于邓小平的长征，并在近几十年来加速。

引发沉没的具体原因是人为因素，首先是含水层的滥用。 解释很简单，当水的去除率高于其替代率时，底土就像瑞士奶酪一样，充满了空洞，无法支撑上面的重量。 该研究显示了 1,619 个含水层的状况与土地沉降的毫米数之间的相关性。 第二个突出的因素是新城市的垂直设计，这些城市的摩天大楼比水平方向更向上发展。 他们发现，建筑越近、平均高度越深，下沉程度就越大。 高速公路及其支持的所有交通也会使地面下沉。 例如，在北京，道路附近区域每年下降 45 毫米。 还有其他更局部的现象，例如通过以下方式获取碳氢化合物： 水力压裂 或采矿。 位于中国主要煤炭产区的工业城市平顶山正在以每年10多厘米的速度下降。

“如果整个区域下沉到基础设施下方，则不会出现角度变形，问题在于下沉不均匀”

Roberto Tomás，阿利坎特大学教授，沉降和土木工程专家

“威尼斯正在以每年 1.6 毫米的速度下沉，”阿利坎特大学教授、沉降和土木工程专家罗伯托·托马斯回忆道。 “与此同时，由于退水，洛尔卡和瓜达伦丁山谷每年下沉 100 毫米（现在为 80 毫米），”他补充道。 穆尔西亚地区的这个地区是欧洲因含水层开采而造成的最极端的情况。 托马斯希望通过这两个例子来表明，3 毫米的下沉率不必令人担忧。 另一件事是10毫米。 “一年一厘米，十年十厘米，”他回忆道。 尽管托马斯介入的全球沉降地图显示了这一现象的全球性，但它确实与中国城市案例中加剧这一现象的几个因素相吻合：“软沉积物、城市化扩张、城市从无到有”，它的所有人民、它的所有基础设施、它的水需求……”，托马斯强调道。

这位西班牙研究人员是联合国教科文组织沉降过程特别委员会的成员，他认为重要的是要考虑“差异沉降”：不是土壤下沉的多少，而是下沉是否不均匀。 “如果整个区域下沉到基础设施下方，则不会出现角度变形，问题在于下沉不均匀，”他说道。 他还举了两个他研究得很好的例子，洛尔卡和穆尔西亚。 第一个是全欧洲下沉最严重的城市地区，“但建筑物没有受到损坏，因为这是均匀的下沉，”托马斯说。 首都穆尔西亚的情况则相反。 20 世纪 90 年代，他参与编写了一份报告，报告中发现 150 座建筑物遭到严重损坏，按比塞塔汇率计算，损失达 1.5 亿欧元。 这一切都是因为穆尔西亚首都的下沉不均匀。

“有利的地质环境（三角洲和洪泛区）在中国广泛存在，在南亚、东南亚和东亚更是如此”

Robert J. Nicholls，英国东安格利亚大学廷德尔气候变化研究中心主任

英国东安格利亚大学廷德尔气候变化研究中心主任罗伯特·J·尼科尔斯认为，严格意义上的沉降并不是一种全球现象。 “并非所有地方都会发生沉降； 它只会发生在地质条件有利的地方，”他说。 关于中国案例的特殊性，他补充道，“有利的地质环境（三角洲和洪泛区）在中国广泛存在，在南亚、东南亚和东亚更是如此。” 他补充道，“在这个地区，包括中国，城市的压力和地下水的抽取不断增加，尽管还有其他原因可能导致沉降。”

这项针对中国城市的研究的作者预计沿海城市将在 100 年内下沉。 他们研究的 82 个地点中有一半以上靠近大海或距离大海几公里。 在这些情况下，两个问题将同时出现：陆地部分的下沉和气候变化导致的海平面预期上升。 其结果很大程度上取决于停止这两个进程所采取的措施。 对于第一种情况，最有效的措施已在穆尔西亚山谷使用，由两个日本城市于 20 世纪 70 年代引入。 大阪和首都东京在整个20世纪因过度开发而不断下沉。 其含水层。 十年来，补充的水量超过了抽取的水量，这两座城市都停止了下沉。 在中国，如果不解决人为原因，在最坏的预期气候情景下，到2120年，四分之一的沿海城市地区将像威尼斯或新奥尔良一样，或多或少地低于海平面。

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