五国科学家合作解析1900年以来海平面上升原因
近期，由美国加州理工学院喷气推进实验室联合来自美国、英国、中国、比利时和德国等国家的顶尖科研团队，针对全球海平面变化及其影响因子进行了深度的国际协同研究，其论文成果已在《Nature》杂志上发表。这一研究为我们揭示了自1900年以来的全球海平面上升的原因及其背后的复杂机制。
全球变暖引发的海平面上升已成为全球性的挑战，特别是对于低洼沿海地区和小岛屿国家来说，其风险日益加剧。海平面上升及其相关灾害已成为影响人类社会和经济可持续发展的重要因素之一。尽管自20世纪初以来，全球海平面持续上升的证据已经相当充分，但背后的原因一直存在争议。对过去海平面变化理解的不足也增加了对未来海平面预测的的不确定性，使其成为了海洋和全球变化的关键科学议题。
此次研究的背景可以追溯至2016年，科学家们开始围绕这一问题进行交流讨论。直到2019年，随着一系列关于20世纪以来海平面变化贡献因子的重构数据陆续发表，研究工作才取得了实质性的进展。
论文的共同作者之一，中科院大气物理研究所的成里京副研究员表示：“此前的障碍在于海平面变化的影响因素众多，包括热膨胀、山地冰川退缩、格陵兰和南极冰盖融化等。”但最新的科学进展为这项研究提供了坚实的基础。
基于最新的科学成果，包括9位青年科学家在内的11位作者联合开展了这项研究。他们深入探讨了海平面变化的重构及其主要贡献因子。该研究给出了迄今为止最准确的1900年以来海平面上升及其三个主要贡献因子的估计。
例如，由于观测数据和方法的系统性偏差，以往研究往往低估了全球海洋变暖及其导致的比容海平面上升。最新研究数据（包括大气所IAP数据）为我们提供了更准确的比容海平面变化估计。在考虑了陆地垂向运动（如地面沉降）导致的偏差后，新的基于验潮站的20世纪海平面上升估计略低于此前IPCC-AR5报告的数值。
此次研究在国际上首次从全球和海盆尺度明确了1900年之后的总海平面上升是三个贡献因子共同作用的结果：山地冰川和冰盖质量亏损、陆地水储量变化导致的海洋水量变化、以及包括热膨胀在内的温盐变化（图1）。
论文的第一作者Thomas Frederikse指出：“我们的研究表明，1900-2018年间，山地冰川和冰盖质量亏损的贡献是海洋变暖热膨胀贡献的2倍，是过去百年海平面上升的主导因素。”但值得注意的是，在不同的海盆，海平面上升的主要贡献因子存在差异。
该研究还发现，1900年以来的海平面上升并非线性过程，其速度存在显著的年代际波动。例如，20世纪40年代全球海平面快速上升主要是由于山地冰川和格陵兰冰盖质量亏损导致的；而70年代海平面上升速率的减缓则与人类在陆地上大量修建水坝有关。
这项研究的成功得益于多个学科领域的国际科研团队的协同合作，其涵盖了海洋、陆地、大气和冰冻圈等多个领域。该研究由美国加州理工学院喷气推进实验室的Thomas Frederikse和Felix Landerer牵头组织。来自世界各地的科学家们各自负责不同的研究领域和数据收集工作。例如海洋温盐数据和比容海平面的变化由成里京和Laure Zanna负责；而山地冰川数据则由David Parkes提供。这项研究成功实现了对近百年以来海平面变化机制的全面理解。受到国家重点研发计划全球变化及应对专项资助的项目“海洋环境变化关键参数观测数据处理方法和产品研制”（项目编号：2017YFA0603200），已经取得了重要的进展。通过运用我国独立研发的海洋温度和盐度格点数据，该研究在观测和处理海洋环境参数方面展现出卓越的能力。这些数据不仅具有高度的精准性，同时也极大地丰富了我们对海洋环境变化的认知。这不仅彰显了我国在海洋科技领域的深厚实力，也预示着我国在应对全球变化的挑战中拥有强大的科技支撑。