Table of Contents

Изменение климата представляет собой одну из самых насущных экологических проблем нашего времени, с повышением уровня моря, возникающих как одно из его наиболее заметных и последовательных воздействий. Глобальный средний уровень моря поднялся на 8-9 дюймов (21-24 сантиметра) с 1880 года, и темпы этого роста ускоряются с угрожающей скоростью. Поскольку глобальные температуры продолжают расти из-за антропогенных выбросов парниковых газов, океаны мира расширяются, а полярные ледяные щиты тают, угрожая прибрежным сообществам, экосистемам и инфраструктуре по всему миру.

Это всеобъемлющее исследование исследует фундаментальные причины, способствующие повышению уровня моря, ускоряющиеся темпы изменений, широкомасштабное воздействие на человеческие сообщества и природные системы и настоятельную необходимость глобальных действий для решения этого растущего кризиса.

Понимание повышения уровня моря: основные механизмы

Повышение уровня моря обусловлено двумя основными физическими процессами, которые напрямую связаны с повышением глобальных температур. Эти механизмы работают в тандеме, чтобы повысить уровень океана, создавая сложные эффекты, которые ускоряют скорость изменений с течением времени.

Термическое расширение морской воды

Одним из наиболее значительных факторов, способствующих повышению уровня моря, является тепловое расширение - фундаментальное свойство воды, благодаря которому она расширяется по мере нагревания. Тепло, хранящееся в океане, отвечает за от трети до половины глобального повышения уровня моря, что делает этот процесс основным фактором явления, которое мы наблюдаем сегодня.

Механизм теплового расширения прост, но глубок. Поскольку парниковые газы улавливают больше тепла в атмосфере Земли, большая часть этой избыточной энергии поглощается океанами. С 1971 года океаны поглощают более 90% избыточного тепла в системе Земли, вызванного ростом выбросов парниковых газов. Это поглощенное тепло заставляет молекулы воды двигаться более энергично и занимать больше пространства, что приводит к увеличению объема океана даже без добавления новой воды.

Последние данные выявили удивительные вариации вклада теплового расширения в повышение уровня моря. В последние годы около двух третей повышения уровня моря было от добавления воды с суши в океан путем таяния ледяных щитов и ледников. Около трети приходилось на тепловое расширение морской воды. Но в 2024 году эти вклады перевернулись, причем две трети повышения уровня моря приходились на тепловое расширение. Этот резкий сдвиг произошел потому, что 2024 год был зарегистрирован как самый теплый год в истории, демонстрируя, как потепление океана напрямую приводит к повышению уровня моря.

Процесс теплопередачи в океан сложен и варьируется по местоположению. Обычно морская вода устраивается в слои, определяемые температурой и плотностью, при этом более теплая вода плавает поверх более холодной, более плотной воды. Тепло с поверхности медленно движется через эти слои в глубокий океан. Однако в чрезвычайно ветреных районах или регионах с большими океанскими течениями, такими как Южный океан, вертикальное смешивание может происходить более легко, позволяя поверхностному теплу проникать глубже и вносить более значительный вклад в тепловое расширение.

Таяние ледяных щитов и ледников

Второй основной причиной повышения уровня моря является таяние наземного льда, в том числе массивных ледяных щитов, покрывающих Гренландию и Антарктиду, а также тысячи меньших горных ледников по всему миру.Когда лед, который хранился на суше в течение тысячелетий, тает и впадает в океан, он непосредственно увеличивает объем мировых морей.

Антарктида теряет ледяную массу в среднем со скоростью около 135 млрд тонн в год, а Гренландия теряет около 264 млрд тонн в год. Эти ошеломляющие цифры представляют собой огромный перенос воды с суши в океан, что имеет глубокие последствия для глобального уровня моря.

Особенно резкие изменения испытал ледяной щит Гренландии. В период с 1972 по конец 2023 года ледяной щит Гренландии (включая периферийные ледники и ледяные шапки) потерял 6214 ± 467 Гт льда, что в общей сложности способствовало повышению среднего мирового уровня моря на 17,3 ± 1,3 мм. Скорость потери льда значительно ускорилась за этот период. Скорость потери массы составила 60 ± 19 Гт/год в 1980-х годах и 49 ± 28 Гт/год в 1990-х годах. Потери льда затем ускорились, достигнув скорости в три раза выше к 2000-м годам, на уровне 170 ± 19 Гт/год. В 2010-х годах скорость потери массы составляла 246 ± 18 Гт/год.

Вклад Антарктиды в повышение уровня моря в равной степени касается, хотя и более изменчивый. Потери льда от Гренландии и Антарктиды увеличились в пять раз с 1990-х годов, и теперь составляют четверть повышения уровня моря. Антарктический ледяной щит представляет собой уникальные проблемы, потому что разные регионы ведут себя по-разному - Западная Антарктида быстро теряет лед, в то время как Восточная Антарктида показала большую стабильность, хотя недавние исследования показывают, что это может измениться.

Масштаб возможного повышения уровня моря из ледяных щитов отрезвляет. Вместе Антарктические и Гренландские ледяные щиты содержат более 99 процентов пресноводного льда на Земле. Если они оба полностью растают, то поднимут уровень моря примерно на 67,4 метра (223 фута). Хотя полного таяния в ближайшей перспективе не ожидается, даже частичное таяние представляет значительную угрозу для прибрежных районов во всем мире.

Ускоряющийся темп повышения уровня моря

Возможно, наиболее тревожным аспектом повышения уровня моря является не только то, что оно происходит, но и то, что темпы роста резко ускоряются.Множественные линии данных спутниковых наблюдений, датчиков приливов и других систем мониторинга подтверждают, что уровень моря растет быстрее, чем в любой момент в новейшей истории человечества.

Исторический контекст и последние тенденции

Темпы глобального повышения уровня моря ускоряются: он более чем удвоился с 0,06 дюйма (1,4 миллиметра) в год на протяжении большей части двадцатого века до 0,14 дюйма (3,6 миллиметра) в год с 2006 по 2015 год. Это удвоение скорости представляет собой фундаментальный сдвиг в динамике наших океанических систем и отражает усиливающиеся последствия изменения климата.

Более поздние данные показывают, что ускорение продолжается. Скорость глобального среднего повышения уровня моря за эти три десятилетия увеличилась с ~2,1 мм/год в 1993 году до ~4,5 мм/год в 2023 году. Это представляет собой более чем удвоение скорости всего за три десятилетия, что подчеркивает быстрые темпы изменений.

Скорость ускорилась до 4,62 мм (0,182 дюйма) в год за десятилетие 2013-2022 годов, а исследования, опубликованные в 2025 году, показали, что глобальное среднее повышение уровня моря с 1900 года происходит быстрее, чем в любом веке за последние 4000 лет. Эта историческая перспектива показывает, что то, что мы переживаем, является беспрецедентным в контексте человеческой цивилизации.

Годовая изменчивость и долгосрочные тенденции

Хотя долгосрочная тенденция явно восходит, повышение уровня моря не происходит равномерно из года в год. Естественная изменчивость климата может вызывать значительные колебания годовых темпов роста, хотя эти колебания происходят на фоне неустанного долгосрочного роста.

2024 год стал ярким примером того, как потепление океана может привести к неожиданно быстрому повышению уровня моря. Согласно анализу НАСА, в прошлом году темпы роста составляли 0,23 дюйма (0,59 сантиметра) в год по сравнению с ожидаемой скоростью 0,17 дюйма (0,43 сантиметра) в год. Этот неожиданный всплеск был в основном обусловлен тепловым расширением, поскольку 2024 год стал самым теплым годом в истории.

И наоборот, в 2025 году наблюдалось временное замедление повышения уровня моря из-за естественных климатических закономерностей. Согласно анализу NASA, средняя высота океана увеличилась в прошлом году на 0,03 дюйма (0,08 сантиметра), снизившись с 0,23 дюйма (0,59 сантиметра) в 2024 году. Это замедление было связано с условиями Ла-Нинья, которые вызвали увеличение осадков над бассейном Амазонки, временно перебрасывая воду из океанов на сушу. Однако ученые подчеркивают, что это кратковременное колебание, а не разворот долгосрочной тенденции.

Будущие прогнозы

Если нынешние тенденции сохранятся, последствия для будущего повышения уровня моря будут глубокими. Если эта траектория повышения уровня моря продолжится в течение следующих трех десятилетий, уровень моря увеличится еще на 169 мм в глобальном масштабе, что сопоставимо с прогнозами уровня моря средней дальности по AR6 МГЭИК.

Если мы сможем значительно сократить выбросы парниковых газов, уровень моря в США в 2100 году, по прогнозам, будет в среднем на 0,6 метра (2 фута) выше, чем в 2000 году. Однако в сценариях с высокими выбросами парниковых газов и быстрым обрушением ледяного покрова прогнозы предполагают гораздо более драматическое увеличение, которое может коренным образом изменить береговые линии по всему миру.

Всемирная метеорологическая организация сообщает, что в 2024 году зафиксирован рост на 5,9 мм по сравнению со средним годовым средним показателем 3,4 мм / год в период с 1993 по 2024 год до 4,7 мм / год в период с 2014 по 2023 год из-за ускорения темпов потери льда на суше и недавних исключительных темпов потепления атмосферы и океана.

Региональные изменения в повышении уровня моря

Хотя глобальный средний уровень моря является важным общим показателем изменения климата, повышение уровня моря не является единообразным по всей планете. Региональные и местные факторы создают значительные различия в том, насколько и как быстро уровень моря повышается в разных местах.

Географические различия

В некоторых океанских бассейнах уровень моря с момента начала спутниковой записи поднялся на целых 6-8 дюймов (15-20 сантиметров) значительно больше, чем в среднем по миру. Эти региональные различия возникают из-за нескольких факторов, включая естественную изменчивость океанских течений и ветров, которые влияют на то, как распределяется и хранится тепло в разных океанских бассейнах.

Во многих местах вдоль береговой линии США темпы повышения уровня моря выше, чем в среднем по миру, из-за наземных процессов, таких как эрозия, перекачка нефти и грунтовых вод и оседание. Это означает, что некоторые прибрежные сообщества сталкиваются с еще более серьезными проблемами, чем предполагали бы глобальные средние показатели.

Движение суши также играет решающую роль в определении воздействия на местный уровень моря. Некоторые регионы испытывают постледниковый отскок, когда земля все еще растет после сжатия ледников ледникового периода, что может частично компенсировать повышение уровня моря. И наоборот, районы, испытывающие оседание - где земля тонет из-за естественных геологических процессов или деятельности человека, такой как добыча подземных вод - сталкиваются с усугубляющимися рисками как от повышения уровня моря, так и от погружения земли.

Отпечатки пальцев ледяного щита

Ученые обнаружили, что таяние ледяных щитов создает отличительные региональные закономерности изменения уровня моря, известные как «отпечатки пальцев на уровне моря».В 2021 году ученые обнаружили «отпечаток пальца» уровня моря из ледяного щита Гренландии, подтверждающий опасения по поводу степени таяния льда. Эти отпечатки являются «обнаруживаемыми моделями изменчивости уровня моря во всем мире в результате изменений в хранении воды на континентах Земли и в массе ледяных щитов», по данным НАСА.

Эти отпечатки возникают потому, что массивные ледяные щиты оказывают гравитационное притяжение на близлежащую океанскую воду. По мере таяния ледяного щита это гравитационное притяжение ослабевает, заставляя воду отходить от тающего ледяного щита к другим частям земного шара. Это означает, что регионы, далекие от таяния ледяных щитов, могут фактически испытывать большее повышение уровня моря, чем районы поблизости.

Влияние повышения уровня моря

Последствия повышения уровня моря выходят далеко за рамки простого затопления прибрежных районов. Воздействие каскада через природные и человеческие системы, затрагивая экосистемы, инфраструктуру, экономику и сообщества сложными и взаимосвязанными способами.

Прибрежные наводнения и эрозия

Одним из наиболее непосредственных и заметных последствий повышения уровня моря является усиление прибрежных наводнений. Наводнение приливами в настоящее время на 300% - более чем на 900% чаще, чем это было 50 лет назад. Это резкое увеличение частоты наводнений означает, что события, которые когда-то были редкими, теперь становятся рутиной, подавляя дренажные системы и нарушая повседневную жизнь в прибрежных общинах.

Экономические издержки этого наводнения ошеломляют. Даже всего лишь 20 см повышения уровня моря к 2050 году приведут к глобальному ущербу от наводнений в размере не менее 1 триллиона долларов в год для 136 крупнейших прибрежных городов мира и огромным последствиям для жизни и средств к существованию людей. Эти расходы включают прямой ущерб зданиям и инфраструктуре, а также косвенные расходы от разрушения бизнеса, снижения стоимости имущества и необходимости защитных мер.

Прибрежная эрозия представляет собой ещё одно критическое воздействие. По мере повышения уровня моря волны и штормовые нагоны достигают всё дальше вглубь страны, подрывая пляжи, скалы и береговые сооружения. Эта эрозия угрожает домам, дорогам и другой инфраструктуре и может привести к постоянной потере ценных прибрежных земель. Сочетание эрозии и наводнения создаёт эффект клещей, который неуклонно уменьшает пригодную для жизни и использования площадь прибрежных зон.

Угрозы для инфраструктуры и окружающей среды

Повышение уровня моря представляет собой экзистенциальную угрозу для прибрежной инфраструктуры, которая была спроектирована и построена на основе исторических условий уровня моря.Дороги, мосты, порты, аэропорты, водоочистные сооружения и электростанции, расположенные в прибрежных районах, сталкиваются с растущими рисками от наводнений, вторжения соленой воды и штормового нагона.

Особенно остро эта проблема стоит в связи с инфраструктурой, которую трудно переместить или возвысить. Крупные города с обширными низменными районами сталкиваются с перспективой необходимости кардинально переосмыслить свои отношения с океаном. Системы дренажа, предназначенные для исторических осадков и приливов, становятся неадекватными по мере повышения уровня моря, что приводит к более частым и сильным наводнениям даже во время обычных дождевых явлений.

Вторжение соленой воды в пресноводные системы представляет собой еще одну проблему инфраструктуры. По мере повышения уровня моря соленая вода может проникать дальше в прибрежные водоносные горизонты, реки и устья, загрязняя запасы питьевой воды и ирригационные системы. Эта засолка может сделать источники воды непригодными для использования без дорогостоящей обработки опреснением.

Нарушение экосистемы и потеря среды обитания

Наводнения и засоление почвы/воды угрожают местообитаниям прибрежных растений, птиц и пресноводных/эстуарных рыб, когда морская вода достигает внутренних районов. Прибрежные экосистемы, которые эволюционировали в течение тысячелетий, чтобы существовать в определенных зонах относительно уровня моря, оказываются неспособными мигрировать внутри страны достаточно быстро, чтобы идти в ногу с растущими водами.

Особенно уязвимы прибрежные водно-болотные угодья, которые обеспечивают критически важную среду обитания для дикой природы и служат естественными буферами против штормов. Эти экосистемы требуют определенных уровней солености и моделей наводнений для процветания. По мере повышения уровня моря водно-болотные угодья могут стать постоянно затопленными или испытывать вторжение соленой воды, которое убивает растительность, адаптированную к солоноватым или пресноводным условиям.

Когда прибрежные лесные районы затопляются соленой водой до такой степени, что никакие деревья не могут выжить в результирующих средах обитания, их называют призрачными лесами.Эти жуткие ландшафты мертвых деревьев, стоящих в соленой воде, представляют собой видимую границу воздействия повышения уровня моря на наземные экосистемы, и они становятся все более распространенными во многих береговых линиях.

Перемещение и миграция людей

Возможно, самым глубоким воздействием повышения уровня моря является его влияние на население. В 2025 году Всемирный экономический форум заявил, что повышение уровня моря, вызванное изменением климата, затрагивает 1 миллиард человек во всем мире. 20 мая 2025 года около 230 миллионов человек живут в пределах 1 метра над текущим уровнем моря, а 1 миллиард живут в пределах 10 метров над уровнем моря.

Эти статистические данные представляют реальных людей, чьи дома, средства к существованию и общины сталкиваются с экзистенциальными угрозами со стороны растущих морей. Ученые предупредили, что повышение уровня моря будет связано с катастрофической внутренней миграцией, поскольку прибрежное население вынуждено переселяться на более высокие земли. Эта миграция, обусловленная климатом, имеет потенциал для создания гуманитарных кризисов, напряжённости ресурсов в принимающих районах и создания социальной и политической напряженности.

По оценкам исследований, от 4 до 72 миллионов человек, при наибольшем числе в Бангладеш, Индии и Вьетнаме, должны будут мигрировать из-за повышения уровня моря в ближайшие десятилетия. Это представляет собой одну из крупнейших вынужденных миграций в истории человечества, с глубокими последствиями для глобальной стабильности и благосостояния человека.

Малые островные государства: на передовой

Хотя повышение уровня моря угрожает прибрежным районам во всем мире, малые островные государства сталкиваются с особенно острыми и экзистенциальными рисками. Эти страны, которые внесли минимальный вклад в глобальные выбросы парниковых газов, оказываются на переднем крае последствий изменения климата.

Уязвимость тихоокеанских островных государств

Тихоокеанские островные государства, такие как Тувалу, Кирибати и Фиджи, борются с повышением уровня моря в течение многих лет, и НАСА прогнозирует, что в ближайшие три десятилетия они будут испытывать дальнейшее повышение уровня моря на 15 см, даже если выбросы парниковых газов будут взяты под контроль. Для низменных атоллов, где самая высокая точка может быть всего в нескольких метрах над уровнем моря, этот дополнительный подъем может сделать целые острова непригодными для жизни.

Проблемы, стоящие перед этими странами, выходят за рамки простого затопления. Вторжение соленой воды загрязняет пресноводные линзы - подземные резервуары пресной воды, от которых зависят многие островные общины для питьевой воды и сельского хозяйства. Штормовые волны достигают дальше внутри страны, уничтожая сельскохозяйственные культуры и инфраструктуру. Прибрежная эрозия неуклонно сокращает площадь земли, доступную для жилья и производства продуктов питания.

Международный ответ и адаптация

Представители малых островных и низменных стран собрались на Неделю высокого уровня Генеральной Ассамблеи ООН (ГАООН) в 2024 году, на которой впервые было проведено специальное совещание по повышению уровня моря для решения этой неотложной проблемы. Это признание на самых высоких уровнях международного управления отражает растущее осознание кризиса, с которым сталкиваются островные государства.

Некоторые общины уже осуществляют радикальные меры по адаптации. Некоторые общины, например в Тувалу и Фиджи, уже осуществляют переселение или управляемый отход от своих берегов или изучают новые концепции цифрового сообщества. Эти усилия представляют собой попытки сохранить культурную самобытность и суверенитет даже в условиях, когда физическая территория становится непригодной для жизни.

Бедственное положение малых островных государств вызывает глубокие вопросы о климатической справедливости, международной ответственности и пределах адаптации.Для наций, которые могут прекратить свое существование в качестве физических территорий, вопросы суверенитета, гражданства и сохранения культуры приобретают беспрецедентную актуальность.

Роль динамики ледяного покрова

Понимание поведения ледяных щитов Гренландии и Антарктики имеет решающее значение для прогнозирования будущего повышения уровня моря. Эти массивные ледяные образования содержат достаточно воды, чтобы поднять глобальный уровень моря на десятки метров, и их стабильность - или ее отсутствие - в значительной степени определит серьезность повышения уровня моря в ближайшие века.

Ледяной покров Гренландии

Ледяной щит Гренландии показал резкие изменения в последние десятилетия. Ледяной щит Гренландии теряет около 9 миллиардов литров льда в час, по данным Геологической службы Дании и Гренландии. Этот ошеломляющий темп потери льда отражает как таяние поверхности, так и ускорение выходных ледников, которые переносят лед из внутренних районов в океан.

Таяние поверхности на Гренландском ледяном щите значительно варьируется из года в год в зависимости от погодных условий.Сезон таяния 2024 года для Гренландского ледяного щита закончился вторым самым низким совокупным суточной степенью таяния в этом столетии, занимая двадцать восьмое место в спутниковом рекорде, который начался в 1979 году.Однако сезон таяния Гренландии в 2023 году был третьим по величине в истории с постоянными высокими площадями таяния в конце июня до середины июля, с всплеском таяния в конце августа.

Эта год от года изменчивость происходит на фоне долгосрочного спада. Ледяной щит теряет массу каждый год с 1984 года, а скорость потерь резко ускорилась. Ученые выявили относительно доказательств того, что Гренландский ледяной щит может приближаться к переломному моменту, за которым таяние становится необратимым.

Антарктический ледяной покров сложность

Антарктический ледяной щит представляет собой более сложную картину, чем Гренландия. Антарктида разделена на несколько отдельных регионов, которые ведут себя по-разному. Западная Антарктида быстро теряет лед, особенно от ледников, таких как Туэйтс и Пайн-Айленд, которые испытывают ускоренный поток в океан. Восточная Антарктида, самая большая часть ледяного щита, исторически была более стабильной, хотя недавние исследования показывают, что это может измениться.

Таяние достигло максимума в 2019 году, когда ледяные щиты Гренландии и Антарктики потеряли ошеломляющие 612 миллиардов тонн льда. Это было вызвано летней жарой в Арктике, которая привела к рекордным потерям 444 миллиардов тонн льда из Гренландии в том году. Антарктида потеряла 168 миллиардов тонн льда - шестой по величине год в истории - из-за продолжающегося ускорения ледников в Западной Антарктиде и рекордного таяния с Антарктического полуострова.

Антарктический полуостров, самая северная часть Антарктиды, пережил особенно драматическое потепление и потерю льда. Ледяные шельфы - плавающие расширения ледяного покрова - рухнули в этом регионе, удалив опорные пункты, которые помогают замедлить поток наземного льда в океан.

Переломные моменты и необратимые изменения

Одним из наиболее тревожных аспектов динамики ледяного покрова является потенциал переломных моментов — порогов, за которыми потеря льда становится самоподкрепляющейся и потенциально необратимой. При определенном уровне глобального потепления ледяной покров Гренландии почти полностью растает. Ледяные керны показывают, что это происходило по крайней мере один раз за последние миллион лет, в течение которых температура была максимум на 2,5 ° C (4,5 ° F) теплее, чем в доиндустриальном среднем или на 1 ° C (1,8 ° F) теплее, чем температура 2025 года.

Моделирование 2023 года сузило порог опрокидывания до диапазона 1,7 °C (3,1 °F)-2,3 °C (4,1 °F), что согласуется с эмпирическим верхним пределом 2,5 °C (4,5 °F) от ледяных кернов. Это исследование предполагает, что текущие глобальные температуры приближаются или, возможно, уже достигли уровней, которые могут вызвать долгосрочное необратимое таяние ледяного щита Гренландии.

Недавние исследования вызвали еще более насущные проблемы. Даже нынешнее воздействие на климат (+1,2 °C), если оно будет устойчивым, вероятно, приведет к повышению уровня моря на несколько метров в течение ближайших столетий, что приведет к значительным потерям и ущербу для прибрежного населения и вызовам осуществлению адаптационных мер. Этот вывод предполагает, что для предотвращения катастрофического повышения уровня моря может потребоваться не только стабилизация температуры, но и фактическое ее снижение ниже текущих уровней.

Мониторинг и измерение изменения уровня моря

Точные измерения повышения уровня моря необходимы для понимания явления, проверки климатических моделей и планирования стратегий адаптации. Ученые используют множество дополнительных методов для отслеживания изменений высоты океана с беспрецедентной точностью.

Спутниковая альтиметрия

Спутниковая радиолокационная высотомерность произвела революцию в нашей способности измерять глобальный уровень моря. С момента начала спутникового рекорда высоты океана в 1993 году темпы ежегодного повышения уровня моря более чем удвоились. В общей сложности глобальный уровень моря с 1993 года вырос на 4 дюйма (10 сантиметров).

Запись спутника началась с миссии TOPEX/Poseidon в 1992 году и продолжилась серией последующих миссий, включая Джейсон-1, Джейсон-2, Джейсон-3 и совсем недавно Sentinel-6 Майкла Фрейлиха.Эти спутники используют радар для измерения расстояния между спутником и поверхностью океана с замечательной точностью, что позволяет ученым отслеживать изменения уровня моря по всему миру.

Преемственность этой спутниковой записи имеет решающее значение для обнаружения ускорения повышения уровня моря и понимания региональных изменений. В настоящее время существуют планы по продолжению этой записи с будущими миссиями, гарантируя, что ученые смогут отслеживать изменения уровня моря на десятилетия вперед.

Приливные качки и мониторинг побережья

Хотя спутники обеспечивают глобальное покрытие, датчики приливов обеспечивают долгосрочные записи в конкретных прибрежных районах. Некоторые датчики приливов датируются более чем столетием, обеспечивая ценный исторический контекст для недавних изменений. Эти инструменты измеряют местный уровень моря относительно земли, фиксируя комбинированные эффекты глобального повышения уровня моря и местного движения земли.

Данные датчиков приливов особенно ценны для понимания воздействия на прибрежные сообщества, поскольку они отражают фактические изменения уровня моря, которые влияют на инфраструктуру и население. Сочетание данных спутниковых и датчиков приливов обеспечивает всеобъемлющую картину как глобальных тенденций, так и местных изменений.

Измерения гравитации и мониторинг ледяного покрова

В миссиях GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) и GRACE Follow-On используется другой подход для отслеживания изменений в распределении воды на Земле. Эти спутники-близнецы измеряют крошечные изменения гравитационного поля Земли, вызванные движением массы, включая воду и лед. Это позволяет ученым отслеживать потерю льда из Гренландии и Антарктиды, а также изменения в хранении воды на суше.

Данные GRACE сыграли важную роль в количественной оценке вклада ледяного покрова в повышение уровня моря и понимании факторов, которые вызывают ежегодные изменения уровня моря. Миссия выявила огромные масштабы потери льда из полярных регионов и помогла ученым понять, как вода перемещается между сушей и океаном в ответ на климатические модели, такие как Эль-Ниньо и Ла-Нинья.

Изменение климата: движущая сила

Изменение климата является основным фактором глобального повышения уровня моря. Связь между выбросами парниковых газов, глобальным потеплением и повышением уровня моря ясна и хорошо установлена с помощью многочисленных доказательств.

Парниковый эффект и потепление океана

Деятельность человека, особенно сжигание ископаемого топлива, увеличила концентрацию углекислого газа в атмосфере и других парниковых газов до уровней, не наблюдаемых за миллионы лет. Эти газы удерживают тепло в атмосфере, вызывая повышение глобальных температур. Последнее десятилетие было самым теплым в океане с 1800 года, а температура океана достигла нового максимума в 2023/2024 году.

Океан действует как массивный теплоотвод, поглощая большую часть избыточного тепла от потепления парниковыми газами. Это поглощенное тепло приводит к тепловому расширению, а также влияет на циркуляцию атмосферы, что, в свою очередь, влияет на таяние ледяного покрова и другие климатические процессы, которые способствуют повышению уровня моря.

Атрибуция и человеческая ответственность

Изменение климата в результате деятельности человека является основной причиной такого постоянного ускорения повышения уровня моря. Исследования атрибуции убедительно продемонстрировали, что наблюдаемые изменения уровня моря не могут быть объяснены только естественной изменчивостью и напрямую связаны с антропогенным изменением климата.

Это определение имеет важные последствия для климатической политики и международных переговоров. Оно устанавливает, что повышение уровня моря является не неизбежным природным явлением, а скорее следствием выбора человеком энергетических систем, землепользования и выбросов парниковых газов. Это понимание создает как ответственность, так и возможности — ответственность за уже имеющиеся последствия и возможность уменьшить будущие последствия за счет сокращения выбросов.

Стратегии адаптации и береговая защита

По мере того, как уровень моря продолжает повышаться и ускоряется, прибрежные общины во всем мире реализуют различные стратегии для адаптации к меняющимся условиям и защиты людей и инфраструктуры от повышения уровня воды.

Жесткие инженерные решения

Традиционные подходы к защите прибрежных районов включают в себя жесткие инженерные сооружения, такие как морские стены, дамбы и барьеры для штормовых нагонов. Эти сооружения могут обеспечить эффективную защиту от наводнений и эрозии, но они сопряжены со значительными затратами и ограничениями.

Морские стены и дамбы должны постоянно подниматься и укрепляться по мере повышения уровня моря, создавая постоянное финансовое бремя. Они также могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду, нарушая естественные прибрежные процессы и экосистемы. В некоторых случаях жесткие структуры просто переносят проблемы в соседние районы или создают ложное чувство безопасности, которое поощряет дальнейшее развитие в уязвимых районах.

Крупные города, такие как Нью-Йорк, Лондон и Венеция, инвестировали в сложные системы барьеров штормовых нагонов, которые могут быть закрыты во время экстремальных явлений. Хотя эти системы могут быть эффективными, они чрезвычайно дороги и могут стать неадекватными, поскольку уровень моря продолжает расти за пределами их проектных параметров.

Природные решения

Все чаще руководители прибрежных районов обращаются к природным решениям, которые работают с естественными процессами, а не против них. Восстановление и защита прибрежных водно-болотных угодий, мангровых зарослей и коралловых рифов могут обеспечить естественные буферы против штормовых нагонов и эрозии, а также поддерживать биоразнообразие и предоставлять другие экосистемные услуги.

Жилые береговые линии, сочетающие естественную растительность со стратегическим размещением природных материалов, предлагают более гибкую и устойчивую альтернативу твердым структурам. Эти подходы могут адаптироваться к меняющимся условиям и обеспечить множество преимуществ, помимо защиты от наводнений.

Однако природные решения имеют ограничения в районах с быстрым повышением уровня моря или высокой плотностью населения. Они требуют пространства, которое может быть недоступно в сильно развитых прибрежных районах, и они могут не обеспечивать достаточную защиту от экстремальных явлений.

Управляемый ретрит и переселение

В некоторых случаях наиболее практичной долгосрочной стратегией адаптации может быть управляемый ретрит — запланированное переселение людей и инфраструктуры из уязвимых прибрежных районов. Хотя политически и эмоционально трудно управляемый ретрит признает, что некоторые районы могут стать слишком дорогостоящими или опасными для защиты.

Для успешного управляемого отступления необходимо тщательное планирование, выделение адекватных ресурсов для переселения и уделение внимания социальным и культурным факторам.

В некоторых юрисдикциях осуществляется политика, препятствующая новому развитию в прибрежных районах с высоким риском и одновременно поддерживающая постепенное перемещение существующих районов развития. Эти подходы направлены на снижение воздействия повышения уровня моря в будущем, избегая при этом срыва принудительной, чрезвычайной эвакуации.

Путь вперед: смягчение последствий и глобальные действия

Хотя адаптация необходима для решения проблемы повышения уровня моря, которое уже происходит или уже совершено, снижение будущего повышения уровня моря требует агрессивных действий по сокращению выбросов парниковых газов и ограничению глобального потепления.

Парижское соглашение и целевые показатели температуры

Парижское соглашение направлено на ограничение глобального потепления до уровня ниже 2 ° C выше доиндустриального уровня, при этом усилия по ограничению потепления до 1,5 ° C. Однако недавние исследования показывают, что даже этих целей может быть недостаточно для предотвращения опасного повышения уровня моря от таяния ледяного покрова.

Вновь призывают выполнить более амбициозную цель Парижского соглашения по климату и ограничить потепление до +1,5 °C выше доиндустриального уровня. Здесь мы синтезируем несколько линий доказательств, чтобы показать, что +1,5 °C слишком высок и что даже нынешнее воздействие климата (+1,2 °C), если оно будет устойчивым, вероятно, вызовет повышение уровня моря на несколько метров в ближайшие века.

Эта отрезвляющая оценка предполагает, что для предотвращения катастрофического повышения уровня моря может потребоваться не только достижение текущих климатических целей, но и их превышение, потенциально с помощью технологий удаления углекислого газа, которые могут снизить концентрации парниковых газов в атмосфере и снизить глобальные температуры.

Пути сокращения выбросов

Сокращение выбросов парниковых газов требует преобразования энергетических систем, транспорта, промышленности, сельского хозяйства и землепользования.Переход к возобновляемым источникам энергии, повышение энергоэффективности, электрификация транспорта и защита естественных поглотителей углерода играют решающую роль в усилиях по смягчению последствий.

Темпы сокращения выбросов в значительной степени будут определять серьезность повышения уровня моря в ближайшие десятилетия и столетия. Хотя некоторое повышение уровня моря уже было совершено из-за прошлых выбросов и тепловой инерции океана, агрессивное сокращение выбросов все еще может существенно повлиять на долгосрочные результаты.

Международное сотрудничество и климатическая справедливость

Развитые страны, которые внесли наибольший вклад в исторические выбросы парниковых газов, несут ответственность за поддержку развивающихся стран и малых островных государств, которые сталкиваются с самыми серьезными последствиями, несмотря на то, что они в наименьшей степени способствуют решению этой проблемы.

Механизмы финансирования деятельности в области климата, передача технологий и наращивание потенциала являются важнейшими компонентами справедливого реагирования на повышение уровня моря. Международные рамки должны охватывать не только сокращение выбросов, но и поддержку адаптации, компенсацию потерь и ущерба, а также права климатических беженцев.

Экономические последствия и издержки

Экономические аспекты повышения уровня моря ошеломляют, охватывая как затраты на воздействие, так и инвестиции, необходимые для адаптации и смягчения последствий.

Прямые затраты на ущерб

Наводнения и эрозия на побережье ежегодно наносят ущерб в миллиарды долларов, и эти расходы быстро растут. Ущерб имуществу, разрушение инфраструктуры, прерывание бизнеса и расходы на реагирование на чрезвычайные ситуации — все это способствует экономическому бремени повышения уровня моря.

Рынки недвижимости в уязвимых прибрежных районах начинают отражать риски повышения уровня моря, при этом некоторые объекты недвижимости испытывают снижение стоимости или становятся трудно застрахованными. Это создает экономические потери для владельцев недвижимости и снижает налоговые поступления для местных органов власти, которые зависят от налогов на недвижимость для финансирования услуг.

Адаптация инвестиционных потребностей

Защита прибрежных сообществ и инфраструктуры от повышения уровня моря требует огромных инвестиций в меры по адаптации.По оценкам, для инфраструктуры защиты прибрежных районов, программ переселения и восстановления экосистем во всем мире потребуются от сотен миллиардов до триллионов долларов.

Эти инвестиции должны осуществляться стратегически, с тщательным учетом экономической эффективности, справедливости и долгосрочной устойчивости.В некоторых случаях инвестиции в защиту могут быть экономически не оправданными, особенно в районах с низкой плотностью населения или ограниченной экономической ценностью.

Экономические выгоды от смягчения

Хотя смягчение последствий требует значительных первоначальных инвестиций, экономические выгоды от предотвращения резкого повышения уровня моря намного перевешивают затраты. Исследования последовательно показывают, что агрессивное сокращение выбросов является экономически рациональным, когда рассматриваются полные затраты на воздействие на климат.

Помимо избежания затрат на ущерб, смягчение последствий изменения климата создает экономические возможности в области возобновляемых источников энергии, энергоэффективности, устойчивого транспорта и других секторах. Переход к низкоуглеродной экономике может стимулировать инновации, создавать рабочие места и улучшать здоровье населения, одновременно снижая риски повышения уровня моря.

Фронтиры исследований и сохраняющиеся неопределенности

Несмотря на значительные успехи в понимании повышения уровня моря, по-прежнему сохраняются важные факторы неопределенности, которые осложняют планирование и принятие решений.

Динамика ледяного покрова

Поведение ледников Антарктики и Гренландии остаётся одним из крупнейших источников неопределенности в прогнозах уровня моря.Ученые продолжают улучшать своё понимание сложных процессов, контролирующих стабильность ледяного покрова, включая взаимодействие ледяного покрова, динамику шельфового льда и потенциал быстрых, нелинейных изменений.

Недавние открытия теплой океанской воды, достигающей основания антарктических шельфовых ледников, и свидетельства прошлого быстрого обрушения ледяного покрова вызвали опасения, что нынешние модели могут недооценивать потенциал для ускоренной потери льда. Текущие исследования направлены на лучшее сдерживание этих рисков и улучшение прогнозов.

Региональные модели уровня моря

Понимание региональных изменений в повышении уровня моря имеет решающее значение для местного планирования и адаптации. Исследования продолжают улучшать прогнозы того, как изменения уровня моря будут варьироваться в зависимости от местоположения из-за изменений циркуляции океана, гравитационных эффектов и движения суши.

Улучшение региональных прогнозов позволит прибрежным общинам принимать более обоснованные решения об инвестициях в адаптацию и планировании землепользования, что требует совершенствования моделей климата, лучшего понимания динамики океана и усовершенствования систем мониторинга.

Переломные моменты и резкие изменения

Потенциал переломных моментов в климатической системе — порогов, за которыми изменения становятся самоподкрепляющимися и потенциально необратимыми — представляет собой критическую область текущих исследований. Понимание того, где лежат эти пороги и насколько близко мы к их преодолению, имеет важное значение для установления соответствующих целей климатической политики.

Исследования палеоклиматических записей, усовершенствованные модели ледяного покрова и лучшее понимание механизмов обратной связи способствуют снижению неопределенности в отношении переломных моментов.Однако возможность неожиданностей и нелинейных изменений означает, что осторожные подходы к климатической политике оправданы.

Вывод: срочный призыв к действию

Повышение уровня моря представляет собой одно из самых последовательных и долгосрочных последствий изменения климата. Доказательства очевидны: моря растут ускоренными темпами, что обусловлено глобальным потеплением, вызванным деятельностью человека. Последствия уже ощущаются прибрежными сообществами по всему миру, и они будут усиливаться в ближайшие десятилетия независимо от краткосрочных действий.

Однако серьезность долгосрочного повышения уровня моря остается под нашим контролем. Агрессивные действия по сокращению выбросов парниковых газов могут ограничить масштабы будущего повышения уровня моря и избежать самых катастрофических сценариев. Каждая часть избегаемого уровня потепления приводит к снижению повышения уровня моря и уменьшению числа перемещенных лиц, уменьшению разрушенной инфраструктуры и уменьшению потерь экосистем.

Прибрежные общины должны начать планирование в отношении более высоких морей, осуществлять меры защиты там, где это возможно, и планировать управляемый отступление там, где это необходимо. Это требует политической воли, финансовых ресурсов и международного сотрудничества в беспрецедентных масштабах.

С решительными действиями как по смягчению последствий, так и по адаптации, руководствуясь наилучшей доступной наукой и основанными на принципах справедливости и справедливости, человечество может ориентироваться в поднимающихся морях и строить более устойчивое будущее для прибрежных общин во всем мире.

Для получения дополнительной информации об изменении климата и повышении уровня моря посетите ресурсный центр NOAA Climate Change Impacts и веб-сайт Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Дополнительные ресурсы по стратегиям адаптации к прибрежным районам можно найти в Центре климатических и энергетических решений.