互动科普

在不久的将来，现在百年一见的洪水对纽约市和整个美国东海岸来说，可能成为家常便饭。也许，人们必须马上采取激进的措施来应对海平面上升带来的威胁。

撰文：马克·菲谢蒂（Mark Fischetti） 翻译：冉隆华

地图提供：XNR制作公司

2012年10月，“桑迪”飓风带来的风暴潮开始淹没曼哈顿下城，纽约市的几十名公交工人迎风冒雨，在各地铁出入口放置胶合板和沙袋。但是汹涌而来的洪水穿过脆弱的障碍物，顺着楼梯井倾泻而下，让地铁灌满齐胸深的水。接着，连接各行政区的七条长长的河下火车隧道也被水灌满。纽约市地铁线之下，有三百多处人造洞穴安装了大型抽水机，每天能抽水6.8万立方米，但当时也无济于事。

那场洪水之后，纽约市公交系统首席环境工程师阿卜杜拉及其同事进行了受损评估。咸水腐蚀了整个地铁系统的电气设备，大部分电气设备不得不更换。当时，纽约市公交系统负责人乔·罗塔（Joe Lhota，现在竞选市长）在国会作证说，全面恢复该系统大概要耗资50亿美元。而且，如此耗资也只能把地铁恢复到“桑迪”飓风之前的状况，要加强防御能力，以抵御未来的飓风或不断上升的海平面威胁，那点资金远远不够。

类似的灾害会给人们的生命财产带来越来越大的损害。专家预测，破坏性风暴将更加严重和频繁。最新估计表明，如果不对基础设施进行重大改造，到本世纪末，每年纽约市遭遇大规模毁灭性洪水的几率将达到50%。本世纪内，你将看到，每过十年，“普通”洪灾的破坏性会越来越强。花费数十亿美元维修费用将成为司空见惯的事情。

纽约并不是未来将要面对泛滥洪水的唯一城市。美国东海岸是全球最富裕和人口最稠密的区域之一，是海平面上升的热点区域。北极不断融化，将改变大西洋洋流，抬高沿岸水位。与此同时，陆地将会下沉。2012年，前美国地质调查局海洋学家阿斯伯里·塞林格尔（Asbury Sallenger，2013年2月去世）报告，过去60年，从波士顿郊外的科德角到北卡罗莱纳州的哈特拉斯角，海平面上升速度比全球平均速度快3～4倍。塞林格尔利用数据验证了同事提出的模型；这些模型表明，到2100年，大西洋中部地区的海平面上升水平将超出全球平均水平12～24厘米；据预测，全球海平面平均至少上升几英尺（1英尺约为0.3米）。

“桑迪”飓风的危害让科学家、政治家和公众高度关注沿海地区，这里容易遭受风暴潮和海平面上升的破坏。专家们对保护美国东海岸的最佳措施争论不休，尤其是因为那里居住着数以百万计的居民。把整个海岸线变成堡垒，其代价令人望而却步，而且对许多沙质海岸线而言，那种想法终将失败。然而，替代方案——让人们迁离海边——也面临着很多障碍，甚至导致社会和经济动荡。

上述两难困境正在纽约市全面上演，科学家和工程师都在忙着为纽约市长迈克尔·布隆伯格（Michael Bloomberg）提交防护方案。我们有望看到他们提交防御较小洪灾的措施。但是，我们尚不清楚他们是否愿意提交一个耗资100亿～200亿美元的大规模防洪屏障的方案，这是抵御“桑迪”飓风那样高达3.4米的风暴潮的唯一方法。不清楚的事情还有，他们是否会建议取消联邦洪灾保险补贴、疏散低洼地带的居民，虽然对于应对气候科学最新预测的海平面上升而言，这些措施都是长远的终极解决方案。

对美国新泽西州、马里兰州、南卡罗来纳州、北卡罗来纳州和佛罗里达州各城市之间的绵长海岸线而言，抉择就更加迫在眉睫。美国可能不得不在东海岸一寸不漏地修建4.8米的高墙，以应对暴风潮和海平面上升。即使为如此浩大的工程筹集到了资金，数以百万计的海滨社区居民可能也不会支持这样的工程，因为这会阻止他们观赏和亲近海景。唯一可行的选择就是不断沿着海滩堆沙，尽管海平面越来越高，会冲蚀掉越来越多的沙——撤离海边不可避免，上述做法只是在拖延这个时间而已。

对数十位专家的采访清楚表明，完成巩固东海岸的强力措施需要几十年时间，需要耗资成百上千亿美元，需要扰乱许多人的生活，但这些都是不可避免的代价。

保卫纽约

自从被“桑迪”飓风袭击以来，所有的目光都转向纽约市，希望看到应对水位不断上升的最好方法。纽约市位居世界10大最易遭受洪灾的港口城市之列，2万亿美元以上的沿海财产处于危险之中——在全球数一数二。“桑迪”飓风爆发后，美国哥伦比亚大学的气候科学家辛西娅·罗森茨维格（Cynthia Rosenzweig）参加了一个全球环境会议，当时，来自世界各地的城市官员告诉她，他们一直指望纽约市带个好头。

科学家和工程师们忙得不可开交，因为“桑迪”飓风和新的科学证据已经否定了纽约市作出的基本假设。纽约市气候变化专门委员会（NPCC）2009年的一份报告基于常规气候模型指出，基于2100年海平面，纽约市进行规划时应当至少再高0.6米。但是，2012年全球各种来源的新信息显示，南极和格陵兰的融化速度比模型预测更快。美国哥伦比亚大学拉蒙特－多尔蒂地球天文台研究科学家克劳斯·雅各布（Klaus Jacob）说，根据科学家们提出的快速冰融情景（rapid ice melt scenario，RIMS），到2080年代全球海平面将上升1.2米。到2100年，纽约市海平面上升“将是1.5米，正负误差0.3米”，雅各布肯定地说道。

纽约气候变化专门委员会的报告还没有怎么关注风暴潮。在曼哈顿下城，“桑迪”飓风潮大约高于平均海平面3.4米。但是，难题就在这里——美国联邦应急管理局（FEMA）2013年1月刚刚更新的洪灾地图表明，2.4米高的风暴潮就将导致大面积毁灭性洪灾。这样，到2100年，如果海平面上升1.5米，那么只要出现0.9米高的风暴潮就会酿成大灾难。

当然，不必等到2100年，气候快速变化可以一个10年就让海平面变得更高。雅各布说，在2020年到2029年的任何一年里，纽约市发生现在这样百年一遇的风暴潮的可能性将达到五十分之一，在2050年到2059年里，这个可能性将变成十五分之一，在2080到2089年期间将变成二分之一。而麻省理工学院科学家们则说，到2100年，发生现在百年一遇的风暴潮的可能性将高达三分之一。

为了撰写本文，记者采访了20多名科学家、工程师和城市官员。尽管风暴潮发生的可能性大得可怕，但是他们中没有一个愿意系统地提出宏大规划，帮助纽约市应对海平面1.5米的上升幅度和3.4米的风暴潮，因为那需要做出艰难的政治抉择。而杰罗恩·阿兹（Jeroen Aerts）是唯一的另类，他曾担任纽约市长远规划与可持续发展办公室顾问和城市规划部顾问。“桑迪”飓风爆发之后，阿兹辞去了这两个机构的顾问职务。

在阿兹看来，什么规划是必要的显而易见：立即开始修建防汛建筑，增强抵御2007年那样的洪水的能力；着手改造地铁、火车和汽车隧道，阻止洪水进入；保护电厂、污水处理厂和其他“关键基础设施”。与此同时，启动法律程序，修改洪灾区划，限制在地势最低的地区进行建设；在城市各区低洼地带沿线增加海堤，以抵御海平面上升。要在海湾建设庞大的防护屏障以阻挡风暴潮，就需启动这些项目的环境与成本效益研究。阿兹解释说，这些研究需要耗时数年，工程建设又要耗时数年，“所以防护屏障到位就将是2030年的事情了，在此期间，你得采取更加保险的措施”，诸如升高地铁出入口，来防止洪水沿着地铁楼梯倾泻而下。

阿兹希望纽约实施他提出的那一类区域规划，但在“桑迪”飓风爆发后的一段时间里，他担任顾问的机构告诉他，因为地方政治的存在，使得统一实施某种规划不大可行。这和阿兹所效力机构的工作机制相去甚远：他是荷兰阿姆斯特丹环境研究所地域风险管理专家。在荷兰，自上而下的管理体制是建设和维护世界上最大规模防洪系统的关键。当阿兹意识到纽约市的政治体系无法实现自上而下的解决方案时，他和纽约市政府只能各做各的。他继续研究他的计划，旨在5月底向彭博市场提出报告，这与纽约市气候变化专门委员会的截止日期相近。他担心，在预算紧张时期，规划者不愿意实施成本高昂的防护屏障方案，也不愿意推荐撤离海岸的方案。

即使是州政府和地方政府接受阿兹的计划，也有其他问题存在。一方面，对于在哪里才是建设大规模防护屏障的最佳位置，科学家需要达成共识。防护屏障基本上是一堵墙，墙上设置了许多巨大的门。这些门通常处于开启状态，让船只通行，让海潮与河流淡水交流混合，从而使海湾生态系统保持活力。而在暴风雨来临的时候，这些门将关闭，以阻挡风暴潮。

几年前，纽约州立大学石溪分校的马尔科姆·鲍曼（Malcolm Bowman）提出了一项包括三种防护屏障的计划，这些屏障主要保护曼哈顿。但是现在，工程师倾向一种包括两个屏障的计划，该计划由商业性公司合乐集团（Halcrow Group）提出。屏障跨度长达8千米，可以把纽约市与海洋全部隔开（见图“屏障保护”）。虽然这个计划可能听起来很疯狂，但是2010年，比其大3倍的防护屏障在俄罗斯圣彼得堡开始运行。圣彼得堡安装工程首席顾问、合乐集团副总裁兼工程师的乔纳森·戈德史迪克（Jonathan Goldstick）说，这项耗资69亿美元的防护屏障是一个很好的参考，因为圣彼得堡的水深和陆地海拔与纽约相近。

因为防护屏障上的大门通常保持开启状态，所以对于海平面上升，防护屏障无能为力。应对海平面上升威胁，还需要采取其他措施。批评者还认为，防护屏障阻却的洪水会向两边流去，使相邻区域的洪灾更加严重。但是，美国史蒂文斯理工学院的海洋工程师菲利普·奥顿（Philip Orton）说，被挡回的洪水大多数都回到了广阔的海洋。在“桑迪”飓风袭击之前，奥顿及同事一直在运行一个计算机模型，该模型再现了从科德角到马里兰州的“艾琳”飓风潮。奥顿可以模拟不同地方的防护屏障，从而观察风暴潮的响应。对于鲍曼提出的三防护屏障系统，测试表明，在屏障大门旁边，洪水只会再升高5％～7％。目前，奥顿正在根据“桑迪”飓风洪水对模型进行修正。

另一个担忧是，这些防护屏障可能变成死亡陷阱。这就是雅各布不支持它的原因，尽管这些屏障也许能阻止洪水淹没他在哈得孙河上游的房子（这条河流向曼哈顿）。当防护屏障把城市与周围海湾隔开的时候，汹涌的哈得孙河、其他河流以及强降雨将涌入纽约海湾。奥顿说，涨水速度可高达每天0.9米——但是相对于3.4米的风暴潮而言，那就是小巫见大巫了。大多数风暴潮只持续约几个小时，所以必须设定好相关程序，尽快重新打开大门。

全球数个地区已经证明，巨型防护屏障行之有效。但是，荷兰的一个教训表明，坚固的防护屏障必须纳入纽约的所有规划里。荷兰在20世纪50年代开始建设防护屏障，即全球闻名的拦海大坝，最近，为了应对海平面上升，荷兰又开始耗巨资重建这道防护屏障。纽约必须设计能够随时间推移而进行改造的防护屏障——未来90年是1.5米，而下个世纪还要高。

同样，指导防洪设施的建筑规范必须考虑海平面不断上升的情况。纽约市长远规划和可持续发展办公室主任谢尔盖·马哈诺夫斯基（Sergej Mahnovski）说，任何适应计划都必须更加广泛全面。它应该能够解决气候变化各个方面的问题，包括强风，以及持续时间更长的热浪和更高的湿度，这些能严重影响电网。

修建防护屏障的主要障碍是成本。然而，投资可以获得优厚回报。美国新罕布什尔大学环境研究与工程教授保罗·克尔森（Paul Kirshen）说，已在东北各城市实施的小规模措施表明，在保护措施方面花1美元，暴风雨后就可节约4美元维修费用。布隆伯格说，“桑迪”飓风使纽约市损失了190亿美元。这还只是一次风暴的损失。

每个城市必须评估自己所面临的威胁和潜在的解决方案。20世纪30年代以来，美国东海岸第三大港口——弗吉尼亚州诺福克市的海平面已经上升了36厘米，其中心区常常洪水泛滥成灾。迈阿密可能面临最严峻的局面：它会比东北部遭受更多的飓风袭击，而且与纽约不同，迈阿密整个城市几乎都是平的。此外，迈阿密建在渗水的多孔碳酸盐岩层之上，当海平面上升的时候，碳酸盐岩会吸收水分，并透过街道上涨起来，由内到外淹没城市。美国地质勘探局（USGS）和美国夏威夷大学沿岸海洋地质学家S·杰弗雷斯·威廉姆斯（S. Jeffress Williams）问道：“我不知道该怎么应对这种局面。你知道吗？”迈阿密正在扩建清除暴雨洪水的抽水系统，但是该系统没办法抽掉风暴潮带来的洪水，对于将要上升1.5米的海平面更是无济于事，因为迈阿密大部分区域海拔不足0.9米。

保护东海岸

防护屏障和海堤也许能保护美国一些城市，但在这些城市之间，还有新泽西州、卡罗来纳州和佛罗里达州数百英里（一英里约合1.61千米）的海滩地区，这些地区该怎么办？人造湿地等传统措施不能担此重任。在面朝开阔海洋的倾斜海岸线上，能够吸收小规模风暴潮的湿地不能很好地发育，对防御海平面上升也无能为力。在脏水中游泳也不会令任何人感到高兴。在海滩上堆一条无尽的沙堤，或造一个更高的海滩，是唯一工程方案，然而，威廉姆斯说，“还不清楚大陆架上是否有足够的优质沙”。

谷粒般大小的沙使海滩能够抗击海浪和小风暴的冲蚀，这些沙在洋底独立的矿床里“发育”，历经千百年而形成。抽沙船把沙抽到驳船上，然后卸到岸上，工人用卡车进行铺撒。这种“人工育滩”需要大量沙子和金钱，而且是一个失败的游戏。日常潮汐和风暴会不断地冲走海滩上的沙子，将它们卷回海底形成薄沙层，没法抽取。

随着时间推移，海平面上升，更多的沙子会被海水冲走。西卡罗莱纳大学地质学家和人工育滩专家罗伯特·扬（Robert Young）说：“人工育滩能否应对海平面上升和风暴潮几十年？也许能。我们能否坚持100年？我认为不能。”

现在，美国陆军工程兵团正在负责采矿，他们会清除有问题的沙。兵团的高级环境工程师凯瑟琳·怀特（Kathleen White）说，他们将继续每隔5到10年为就海滩补一次沙。每次每英里（约合1.61千米）会耗资150万～1 000万美元，新泽西州耗资最高。怀特透露，该兵团正在更大的海洋范围内寻找质量好的矿床，但她也没法肯定能找到什么。当然，沙离岸边越远，获取成本就越高。

但是，就长远而言，这整个行动是有问题的。美国东海岸海滩和离岸沙岛正逐渐变小，非常高的潮汐或风暴潮不断把沙子从海洋推向陆地，这预示着海滩和离岸沙岛正慢慢向陆地迁移。这种迁移会让海滨保持海拔高度与活力——这是大自然本身的风暴防护机制。扬说：“人工育滩的唯一理由是，这样可以使海岸线保留在原来的位置。”保护海滨的最佳方式在于让它移动。随着时间推移，防护海堤会使情况越来越糟糕。它们阻止沙子移动，反射波浪能量，冲走更多沙子。扬说：“冲蚀不会毁灭海滩，海堤及道路却会，因为它们阻挡了海滩自然移动的路径。”

停止错误措施

允许海滩迁移意味着海岸边的人必须离开。但是错误的激励措施却鼓励着他们继续留在高风险地区。

灾后恢复基金（disaster recovery funds）是罪魁祸首之一。只要国会继续批准这些基金，人们就会坚持重建。国家洪灾保险计划（National Flood Insurance Program）是另一个罪魁祸首，因为美国联邦政府为它提供补贴。洪泛区的个人和企业根本不用支付全额保险费。阿兹指出，如果他们支付全额保险费，“人们就会说，‘哦，保险费太高，’他们就不会在那里修房造屋。”

扬断言，这种补贴制造了“道德风险”。“这完全是虚假经济。这是糟糕的财政政策，这是糟糕的联邦政策——如果我们坚信我们应当不断适应气候变化的话，就会得出上述结论。我不是建议放弃海岸，”他补充说，“但你必须自己付出代价。”

几十年过去了，美国国会才刚刚开始改变计划，将分阶段慢慢削减保费补贴。例如，在洪泛区最高处的房主每年要支付800美元保费，但最低处附近的房主可能要支付25 000美元保费。长此以往，人们可能会选择放弃最昂贵和容易受灾的土地。

现在还不清楚洪灾保险补贴是否将完全取消，有钱人仍然可以选择自担财务风险在低洼之地建房，迫使市政当局设法在风暴期间提为他们供某种形式的公共安全保障。作为一种替代方案，各城市和各州可以买下反复遭受洪灾的居民的全部财产。纽约州州长安德鲁·库莫（Andrew Cuomo）说，他将动用本州4亿美元的联邦减灾资金来实施这样的收购。纽约市副市长凯斯·霍洛威（Cas Holloway）说，“桑迪”飓风大约毁掉了500户人的房屋，另外500户可能不得不拆除。

这些收购工作如果完成，比如耗时50年完成了，就可以清除最容易遭灾的社区，让这些土地变成天然缓冲区。

撤退或游泳

完全收购是一个缩影，透过它可以一窥防御风暴的终极解决方案：从岸边撤离。但撤离是一笔艰难的买卖。克尔森调查了住在东波士顿低洼社区的居民，这些人异口同声地说，他们不会离开，即使是在发生洪灾之后。他们说海洋是其本身的组成部分。哥伦比亚大学气候科学家，也是NPCC联合主席的罗森茨维格补充说，“如果不考虑社区的声音”，没有任何计划可以成功。

实施人口迁移在政治上也不受欢迎。纽约市副市长霍洛威设问：“我们有没有想过无条件地撤离海边？绝对没有。”

然而，有些地方正在开展撤离工作。很久以前，科德角外比林斯格特岛和弗吉尼亚哈格岛的人和他们的房屋都转移到了大陆。3月7日，东北风暴毁坏了波士顿北部普拉姆岛上的十几户人家，马萨诸塞州官员重申了本州不容许修建海堤的政策，并指出，最好的选择就是把地势最低区域的人家搬迁到地势较高的地方。

雅各布认为，撤离是不可避免的，而贴现是规避风险的一种方式。他说，政策必须落实到位，以鼓励人们搬迁。例如，美国大自然保护协会（The Nature Conservancy）一直在鼓励纽约和其他州建立土地信托基金，从而可以买下一个社区，帮助它异地重建，让原来的土地变成公园或恢复为自然景观。

然而，纽约市人口普查表明，2010年住在低洼地区的人口比2000年还多。雅各布指出，这种趋势尤其令人迷惑不解，因为和迈阿密不同，纽约市的大部分区域位于海平面以上。极有讽刺意味的是，“在纽约市高地，墓地很多。我们可以把活人与死者换位，死者可能不会介意。” 雅各布认为，相比让海边居民淹死在未来的风暴之中，这个并不周全的计划可能是两害相权取其轻。

美国沿海所有城市和郊区的领导人具备足够的政治意愿，去施行长远的正确之举吗？还是说他们会推迟艰难抉择，而让居民在付出更加巨大的代价和承受更多痛苦之后，再让大自然迫使他们作出同样的选择？