高潮から海水侵入まで：地球温暖化は沿岸都市にどのような課題をもたらすのでしょうか？

トゥチョンクリエイティブ

10月21日、大連、営口、盤錦、錦州、葫蘆島など遼寧省の5つの都市の沿岸部に突然海水が流入し、一部の道路が冠水し、家屋が浸水し、多大な被害が発生した。この地域はこれまでも高潮を経験してきたが、今年の海水の逆流はより深刻だ。この海水の逆流は天文最高潮の時期に発生し、サイクロン活動の影響を受けました。風速はレベル8～9を超えました。これを踏まえ、遼寧省海洋早期警戒監視センターは海上波浪レベルIVの青色警報を発令した。渤海と黄海北部では2.5～3.5メートルの高波が発生すると予想されています。そのため、遼寧省の沿岸地域では海水の逆流が避けられません。

海水の逆流が発生する場所は、一般的に海岸線が凹んだ湾や河口など、特殊な地形であることに留意する価値があります。今回海水逆流が発生した盤錦市では、大寮河が盤錦市を流れた後、徐々に幅を広げ、海に流れ込む際に大きなラッパ状の河口を形成した。その幅は陸地部分の川幅の10倍以上に達している。潮が河口から内側に押し寄せると、幅は狭まり続け、潮が堤防を越えて低地を浸水させました。

より長期的な視点で見ると、地球温暖化による海面上昇は好ましい背景を提供します。過去 1 世紀にわたる海面上昇は監視データによって裏付けられています。世界中の信頼できる潮位計のデータは 1880 年まで遡ることができます。ただし、初期の観測地点は比較的少数でした。世界の平均海面の変化を研究するには、ある程度の不確実性を伴う再構築アルゴリズムに頼る必要があります。対照的に、過去 30 年間にわたって、比較的継続的かつ信頼性の高い衛星データが存在してきました。国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）が2019年に発表した「変動する気候における海洋と氷圏に関する特別報告書（IPCC、2019年）」によると、20世紀に世界の海面は約15cm上昇しました。 2021年IPCC第6次評価報告書第1作業部会報告書（IPCC、2021）によると、20世紀の世界の平均海面上昇率は過去3000年間で最も高く、産業革命以降、世界の海面は約20cm上昇しました。

20センチメートルの海面上昇は決して小さな数字ではありません。 1日に50ミリの降雨量がある地域もあるが、その数字は大きくないように見えるかもしれないが、これらの雨水が低地に集まると、局所的な洪水を引き起こし、経済的損失や死傷者が出ることになる。海面上昇についても同様です。世界平均の海面上昇はわずか20cmですが、条件が整えば、局所的には世界平均をはるかに超える異常な海面上昇を引き起こすことになります。このような好条件には、高潮、天文潮位、ラッパ状の地形などがあり、水位が通常値をはるかに超えて上昇し、海水の逆流や堤防からの海水の溢れが発生し、沿岸の洪水を引き起こします。

世界中の沿岸地域は経済、社会、文化の発展の中心地です。国連によれば、世界の人口の40％が海岸線から100キロメートル以内に住んでおり、これは世界中で約30億人が海面変動の影響を受ける可能性があることを意味します。海面上昇はさらに緊急性が高く、低地の沿岸地域や小島嶼国に深刻な影響を及ぼします。私の国は海岸線が長く、南から北にかけて低地や洪水が発生しやすい地形が多くあります。さらに、強風、低気圧、台風などの発生が頻発し、沿岸地域に深刻な危険をもたらしています。

2021年のIPCC評価データによると、20世紀の世界平均海面上昇率は過去3,000年間で最高でした。さらに、世界の海面上昇は均一ではなく、加速傾向を示しています。 1901 年から 1990 年の間に、世界の平均海面は 0.12 メートル上昇し、平均上昇率は年間 1.35 ミリメートルでした。 1971年から2018年までは年間2.3mmに上昇し、2006年から2018年までは年間3.7mmに急上昇しました。最新の研究結果（Hamlington et al., 2024）によると、衛星による海面観測が始まった1993年以降、2023年末までに世界平均海面は111mm上昇しています。1993年から2002年までの世界平均海面上昇率は年間2.1mmでした。しかし、この上昇率は過去10年間で2倍以上に増加し、2014年から2023年にかけては年間4.8mmに達する。IPCCの推定によると、世界の平均海面は2050年までに15～30cm上昇するだろう。

現在の科学的研究により、海面上昇の根本的な原因は地球温暖化にあることが証明されています。具体的には、主な影響経路は 2 つあります。1 つは、地球温暖化により極地の氷河や氷床が溶けること、もう 1 つは気温上昇により海水が膨張することです。 1970 年代から 21 世紀初頭にかけて、これら 2 つの経路は海面上昇にほぼ同程度寄与しました。しかし、近年、温室効果ガスの排出量の増加に伴い、地球の平均気温は上昇し続け、極地の氷床や山岳氷河の融解が加速し、大量の淡水が海に流入するようになりました。海面上昇への第1の経路の寄与が増加しました。現在、グリーンランドと南極では、それぞれ毎年約2,700億トンと1,500億トンの氷が溶けています。

中国は地球規模の気候変動に最も敏感な地域の一つであり、特に海面上昇の影響を受けている。国家気候センターが発表した「中国気候変動ブルーブック（2024年版）」によると、中国沿岸部の海面上昇率は1993年から2023年まで年間4.0mmとなり、同期間における世界平均よりも高い。 2023年、中国沿岸の海面は1993年から2011年の平均値より72mm高くなる。海面上昇は沿岸地域の高潮災害を悪化させるだけでなく、沿岸湿地生態系を破壊し、海岸侵食を増加させ、海水浸入と陸地の塩性化の問題をますます深刻化するだろう。

海面上昇は中国の海洋経済と沿岸都市の持続可能な発展にも課題をもたらす。注目すべきは、海面が上昇し、低地の沿岸地域で深刻な干ばつなどの異常気象が発生すると、河川や地下水位が低下し、海水が潮汐路に沿って上流に進み、河口に逆流して塩水侵入が発生することです。 2022年、長江流域全体の干ばつと塩潮の影響で上海の長江貯水池からの取水が影響を受け、最長で90日以上続いた。特に台風梅花が接近した際には、上海の河口沿岸部で海水の逆流が発生し、上海長江貯水池の取水量に影響を及ぼした。これにより、上海の都市水道の安全性に最も深刻な課題がもたらされました。上海の大手スーパーマーケットでは水を求める人が殺到し、皆が急いでボトル入りの水を買っていた。海面上昇と異常気象が組み合わさると、将来さらに深刻な影響が生じるでしょう。

海面上昇の傾向を抑制するには世界的な努力が必要です。まず、温室効果ガスの排出量を削減することが重要です。このため、国際社会はより厳しい排出削減措置を採用し、エネルギー構造の転換を促進し、クリーンエネルギーを開発し、エネルギー利用効率を向上させる必要があります。第二に、海岸線の抵抗力を高めるために、防波堤の建設やマングローブなどの自然障壁の修復など、海岸線の保護と修復を強化します。さらに、気候変動や海面上昇に対する国民の意識を高め、社会の気候変動への適応能力を高めることも、海面上昇の傾向を抑制するための重要な方法です。

この記事は科学普及中国創造育成プログラムの支援を受けた作品です。

著者: ウェイ・ケ

査読者: 戴雲偉、中国気象局シニアエンジニア

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司