在建築物的重壓下，紐約正在加速下沉_風聞

把科學帶回家2023年06月01日 07:16:32 0人蔘與0評論撰文 | Ziv

審校 | 阿嫺

（圖片來源：Pexels）

隨着氣候變暖，兩極以及大陸冰川逐漸消融，導致海平面上升、洪水災害頻發，給生活在沿海地區以及島嶼的人們帶來了很大威脅。

（圖片來源：GIPHY）

科學家發現在美國東海岸，相較於緬因灣（Gulf of Maine）和南大西洋灣（South Atlantic Bight），中大西洋灣（Mid-Atlantic Bight）的海平面上升速度要更快。

他們推測這是因為在末次冰期時，冰川覆蓋了地球大部分地區。在重力的作用下，冰蓋正下方的地面下沉，大陸邊緣微微翹起。

當冰川消退後，原本被抬高的地區一點點落回去，體現出的就是海平面上升。在美國的北卡羅來納、馬里蘭和弗吉尼亞，冰川消退引起的沿海地區下沉更明顯，這表明在這些地區，地球彈性岩石層的實際厚度要比估計的更厚。

紐約灣剛好在中大西洋灣的範圍內，根據科學家的計算，曼哈頓正在以每年2.1毫米的速度下沉。並且預計到2100年，紐約市會下沉50釐米。

紐約市的五個行政區（圖片來源：wiki）

不過除了自然原因外，科學家認為這當中還有人為因素的潛在影響。

紐約無疑是個超級大都市，這裏高樓林立，在狹窄的海灣上擠滿了摩天大樓。

一些建築物在完工後會在自身重力作用下發生“沉降”，因為地基土受到壓力後會壓縮下沉。一般在設計施工階段就會考慮到建築沉降的問題，並且會進行一些預處理，通常建築帶來的沉降都在可接受的範圍內。

也許你也在一些樓的外牆上見過類似的沉降觀測點（圖片來源：Ziv）

建築物建成後不久會出現一個初級沉降階段，然後根據不同的土壤類型，會出現一個緩慢的、不確定時間和範圍的次級沉降階段。

就像比薩斜塔正是因為建在軟土層上，並且地基沉降不均勻才發生了傾斜。在建成後的幾百年內，它一點點擠壓着地基土，變得越來越斜，政府斥巨資修繕後才稍稍扶正一些。

（圖片來源：Heidi Kaden - Unsplash）

科學家推測發生在紐約建築物之下的次級沉降可能也是它加速下沉的關鍵所在。

要想模擬出紐約的下沉情況並不容易，有超過100萬棟建築擠在這裏，它們的總重量超過7600億千克。

而紐約地面之下的情況非常複雜，它在一片冰川沉積物中，其中又包含幾個不同的單元，包括黏土、砂土和湖泊沉積物、海岸沉積物以及露出地表的基岩等等。此外在海岸線附近還有大量人工填料區域，這些材料也是可壓縮的。

（圖片來源：Pexels）

經過調整一系列參數和反覆計算，科學家發現紐約大多數地區的沉降速度和之前估計的冰川消退導致的下沉速度差不多，不過有些地區的下沉速度的確會更快。

可能我們下意識會認為沉降幅度最大的區域在摩天大樓下面，但科學家發現事實並非如此。

城市建造者顯然在設計之初也考慮到了這點，所以紐約大部分龐大的建築物是建在基岩上面的，除非基岩開裂，否則不會有太大幅度的沉降。

倒是建在沿海地區人工填料上方的建築引起的次級沉降比較明顯，即使它們本身並不是最重的。軟土層之上的沉降速度也超過了平均速度，一些地區甚至達到了每年4.5毫米。

紐約市下沉的平均速度在1.77毫米/年左右，不同地區存在差異，有些位置會超過2.75毫米/年（圖片來源：參考資料[1]）

全球大約40%的人居住在海岸線100公里以內，這些地方最容易受到海平面上升的威脅。之前有研究發現在48個人口稠密的沿海城市當中，44個下沉速度超過了海平面上升的速度，有關紐約建築物的調查或許能給這些異常快速的下沉提供一些線索。

很多科學家認為地面沉降可能會帶來嚴重的洪澇問題。

以印尼首都雅加達為例，這裏人口超過1000萬，加上週邊的衞星城市，總人口達到3000萬，是全球人口最稠密的地區之一。同時它的下沉速度也名列前茅，達到了****每年10釐米左右。

雅加達（圖片來源：wiki）

近幾年雅加達洪水頻發，還面臨着嚴重的清潔用水短缺和環境污染問題。印尼政府不得不決定把首都遷走，選址在東加里曼丹省受洪澇、地震、海嘯等自然災害影響較小的地區。

海平面上升可能已經不可避免，但至少直面這個問題、多瞭解一些問題出現的原因，就能多一些緩解的空間。