2007年，气候科学家发布的全球变暖对海平面上升速度的评估报告后，由此掀起了一场激辩：联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）预计，截止到本世纪的最后十年，海平面的上升将介于18厘米至59厘米之间。考虑到格陵兰岛冰川的融化速度和其他变化，一些科学家预计上限数值远不止于此。美国国家大气研究中心（NCAR）气候分析员杰瑞·米尔（Jerry Meehl）说：“因为过于保守，我们受到了广泛的批评。”米尔也是IPCC 2007年评估报告的撰写人之一。

 

　　之前，IPCC曾预测海平面上升速度要快很多，但在2007年的评估报告中，IPCC承认未将格陵兰岛和南极冰川可能发生的快速变化考虑其中。报告撰写者的结论是，以当时的知识和模型无法对此类变化做出预测。在2009年，海平面上升的速度显然超过2007年的预测。

 

　　对于IPCC即将公布的最新气候科学评估报告，研究人士称，虽然最后的报告还没有完成，数据或许会有改变，但报告草案预计海平面上升高度有显著的增加――到2100年可能接近1米。对于海平面上升速度与上升模式的差异性以及上升高度等问题，仍然存在很大的不确定性，《自然》杂志就此悬而未决的问题进行了相关调查。

 

　　对于预测海平面上升的工具，即试图反映各种影响因素及物理效应的“过程”模型，德国波茨坦气候影响研究所的海洋学家史坦芬·拉姆斯托夫（Stefan Rahmstorf）极不满意。因为其缺陷在2007年就已经很明显了。当时研究人员将所有导致海平面上升的单个过程全部纳入其中，却发现只能对1961年至2003年观察到的海平面上升状况的60%做出解释（见图：过多的水），看来，还有相当一部分海平面上升现象无法解释。澳大利联邦科学与工业研究组织的海洋学家约翰·丘奇（John Church）说：“与各部分影响产生的效果累加相比，整体影响显然要大得多。”丘奇参与撰写了即将发布的IPCC评估报告中关于海平面上升的章节。

 

　　拉姆斯托夫为此决定探寻一种完全不同的模型。在察看了自19世纪80年代以来海平面每年上升的速度，并将其与当时的大气温度作对比，他发现两者之间存在一种简单的关系：气温越高，海平面上升速度就越快。2007年，IPCC在其评估报告中未考虑该模型；同年，拉姆斯托夫利用该模型预计到2100年海平面将上升1.4米――是IPCC给出数据的两倍多。

 

　　这种“半经验”模型可以精确模拟已经出现的海平面上升现象，且不要求理解该现象发生的方式和原因。但是，关于这些模型的核心――即上述简单关系――究竟能够维持多久，没人能够给出答案，尤其是当冰原融化成为一个日益重要的因素时，问题就更不确定。拉姆斯托夫说，这些模型也许可以使用50年，或是100年，我们也不知道。

 

　　模型的选择通常对预测结果有很大的影响。过程模型预计到2100年海平面的上升幅度将不足1米；而半经验模型则预计可能介于1米到2米之间，若达到2米的话，将足以淹没1.87亿人的住所。但半经验模型预测的数据存有很大争议性，IPCC对此有些不屑。“这种模型的唯一优点在于它们很容易计算，”布鲁塞尔自由大学的冰川分析员菲利普·霍布西兹（Philippe Huybrechts）说，“我觉得它们预测的数据不足信。”

 

　　对于有多少热量流向海洋致使海水热膨胀，以及人们长期不断地抽取地下水又导致有多少淡水进入海洋，增加了对这些因素的理解，自2007年以来，过程模型的建模者由此取得了很大进展，他们现在可以对所观察到的，尤其是最近几十年海平面上升的现象做出解释。

 

　　但这并不能确保预测的准确性。对于过程模型预测，任何人无法否认其存在着变数。特别是，建模者还不太清楚格陵兰岛冰原的面积，以及南极可能发生的变化――其冰原是否会融化并灾难性地流入海洋。从长远看，全球所有冰原中含有的水量足以使海平面上升65米，相比之下，世界上所有冰川和冰帽中的含水量最多使海平面上升0.4米。

 

　　尽管有上述问题的存在，IPCC认为，基于过程模型，最终可以对格陵兰岛和南极的冰原活动有足够的了解，以此推测其冰原的未来变化。至少暂时是这样的。得克萨斯大学奥斯汀分校的海平面研究专家唐·钱伯斯（Don Chambers）是这么认为的。根据最新的IPCC评估报告草案，2100年海平面上升幅度将提高3厘米至21厘米，然而，比这一数据多上数十厘米也是有可能的。

 

　　即将公布的评估报告中，对2100年海平面上升幅度的预测很大程度上要高于2007年的预测。一时很难对两者直接做出比较，因为新报告使用了不同的时间框架、不同的温室气体排放情景。草案透露，到2100年海平面上升幅度为28厘米至97厘米之间（这一数据仍低于半经验模型的预测），但过程模型的预测数据正在缓慢上升――两种模型预测的差距正在逐步缩小。“我认为这可以证明半经验模型的正确性。”拉姆斯托夫说。

 

　　阿拉斯加大学费尔班克斯分校的地球物理学家杰夫·弗雷米勒（Jeff Freymueller）十多年前造访阿拉斯加格雷夫斯港时，他手中持有的航海图中标注了三个孤立的小岛。然而，他实际观察到的却是三个连接大陆的半岛。这是因为在阿拉斯加的一些地区，水位正在以每年3厘米的速度下降。

 

　　冰川期形成的冰原曾经重重地压在美洲大陆上，自上一个冰河时代结束时冰原便开始逐渐消退，使得阿拉斯加一些地区的地面以一种缓慢的方式上升，这个过程已经持续了一万年。与此同时，万有引力对海洋的影响也在发挥着作用：随着当地冰原的消退和格陵兰岛冰原的融化，万有引力的作用也会减小，使得更多的海水流向南部。

 

　　某一地区的海平面变化趋势与全球平均值（以大约每年3.2毫米的速度上升）之间存在着很大差异。哈佛大学的地球物理学家杰瑞·米特罗维察(Jerry Mitrovica)说：“在有些地区，海平面上升的速度是全球平均值的十倍之多。”

 

　　其中一个因素就是陆地运动。例如，加拿大哈德逊湾曾经被埋在3 000多米厚的冰层之下，而冰层的融化使得该地区地面每年以1厘米的速度上升。就像杠杆作用，当北美一些地区的地面逐渐上升时，南美一些地区的地面自然会有所下降：美国东海岸的地面正在以每年数毫米的速度下降。

 

　　沉降可能导致一些地区下沉得更快。例如，河流沉淀物的压实以及地下水的过度开采，导致中国黄河三角洲部分地区以每年25厘米的速度下沉。

 

　　不断注入到海洋中的淡水，致使海平面上升的程度也不均衡，包括气压、风和洋流可以将海水推向另一侧，增加了问题的复杂性。例如，上世纪50年代美国北卡罗莱纳州的哈特拉斯角，大西洋北岸的一条长达1 000公里的海岸线见证了3倍至4倍于全球平均值的海平面上升速度――很大程度上是因为，通常将海水推向远离海岸方向的墨西哥湾流和北大西洋洋流，其作用力在逐步的减弱，使得海水可以重新流回美国的海岸。

 

　　另外，重力作用致陆地和冰块附近的水聚集在岸边：当冰原融化时，引力场作用会减弱，使得海平面水位发生变化。如果格陵兰岛冰原融化到足以使全球海平面平均上升1米，重力作用将使格陵兰岛附近海域水位降低2.5米，同时将远处海域水位提高1.3米。

 

　　科学家才刚刚开始将上述这些因素纳入当地海平面上升的预测范围。今年六月，纽约城市气候变化小组考虑到重力变化对当地的影响，更新了海平面上升的预测数据――通过6个月的数据收集和处理工作，他们预计到2050年海平面可能会上升30厘米至60厘米，他们的工作，同时也为其他城市的相关研究奠定了基础。

 

　　澳大利亚教会组织成员艾梅·斯朗根（Aimée Slangen），去年出版了一份将上述因素包含在内的区域海平面变化预测地图，但缺点是分辨率较低，每相距100多公里处才有一个预测点。而研究人员希望能够具体到对每个城市的预测，但一直未能实现。因为这种预测主要依赖于风和洋流在十年间的变化。对区域海平面上升数据感兴趣的不仅仅是纽约城市气候变化小组团队，还有那些试图对全球效应进行建模的研究人员。对于后者而言，这些数据带来的利好消息是，南极冰川融化所引起的重力变化可能有助于减缓或阻止南极西部冰原的灾难性融化：当南极部分冰川融化致使当地海平面下降的同时，导致冰原边缘的下沉并驻留在海床上。与浮冰相比，驻留在海床上的冰原不易出现失控性的融化，最终有助于冰原的稳固。

 

　　“到2100年，海平面还会继续上升，”丘奇说，“但人们一时对这一观点不是完全认可。”最终，他们会认同对未来海平面上升的预测，从数十厘米逐渐上升到数十米。

 

　　在过去几年里，哥伦比亚大学拉蒙特-多赫提地球观测中心的海洋地质学家莫琳·雷莫（Maureen Raymo）为了解上新世时期海平面的情况，曾去过南非废弃的钻石矿区和澳大利亚的采石场，也分析过北美东海岸的路堑，希望重现上新世的海平面情况[上新世二氧化碳浓度为百万分之400（400 p.p.m.），与现今相当]。

 

　　目前对上新世海平面上升估值为：下限接近于零，上限则为40米。对此，雷莫认为这些数据目前对她们而言不是很有帮助，关键在于南极东部的大部分冰原究竟在融化还是保持冻结状态。通过了解上新世的冰原，可以帮助建模科学家分析出未来几百年冰原是否会融化，以及融化的速度。

 

　　想要了解这一点，不仅要重返上新世的海岸，还要分析由于冰原融化和地幔持续运动所引起的陆地移动方式。要对这些已经持续了数百万年的过程做出估计，研究人员就必需依赖能够模拟出覆盖在各大洲上冰原数量的模型，以及地幔的粘稠程度。雷莫说：“地幔粘度是无法测试的，模型对其所做的假设，是极具争议的。不同团队所做的假设也各不相同。”

 

　　在对过去的事件进行评估时，陆地的运动有很大影响。例如，对百慕大和巴哈马地区的研究认为，40万年前气候相对温暖，那里的海岸线比现今要高出20米。然而在2012年，雷莫和米特罗维察估算出那里的陆地曾经的运动方式，结论是，其中一半的海平面上升现象归因于陆地的下沉，使得对该地区海平面上升的预测数值减少了一半。

 

　　鉴于误差较大，确定上新世海平面的唯一方式就是，从诸多海岸获取数据，计算出全球海平面上升的最佳数值。迄今，雷莫和她的团队已经对数千公里的海岸线作了调研，收集了几十个海滩的相关数据。她透露说，还要再收集8个地区的海岸线，大约还得5年的时间。

 

　　雷莫认为，不论最终结果如何，都不会是最糟糕的情况，因为现在的温室气体浓度已在逐步攀升，超过了上新世的状况。“最糟糕的是，我们对于燃烧化石燃料采取了放任态度，”她说，“那样的话，可能会出现第二个始新世。”如果回到气温较高的5 500万年前，也许只能在两极看到冰川曾经存在的痕迹。

 

　　如果海平面上升70米，整个佛罗里达州和巴西的大部分地区将被淹没，自由女神像也会被没及腰部。当然，这是几千年后才可能发生的事，从现在开始，人类还有足够的时间去适应；而适应，则意味着人类将大片的陆地拱手让给海洋。