发布时间：2025.05.14
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作者为科学评论员
用一句话来说，休斯顿确实有麻烦。根据一项利用卫星测量的新研究，这座城市是美国25个官方确认正在下沉的大都市之一。
地面沉降问题不仅影响海平面因气候变化而上升的沿海地区，也波及内陆定居点。地下水抽取使地表下的沉积物空洞化，而城市建设则增加了地面的负荷，最终导致地面缓慢下沉。
这种下沉会削弱关键基础设施，包括建筑物、桥梁和下水道；降低地下含水层的蓄水能力；增加洪水风险；甚至引发地陷。最新研究结果进一步凸显了必须严肃对待地面沉降的必要性，这一风险因气候变化和城市人口增长而加剧。沉降虽缓慢，但绝不可忽视。
雷达卫星通过向地球发射微波脉冲并测量回波时间来测定地面高度。哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的 Leonard Ohenhen 与主要来自弗吉尼亚理工大学的研究人员合作，分析了 2015 年至 2021 年间 Sentinel-1 卫星收集的数据。通过比较该国 28 个最大城市不同时间点的回波，他们计算出了地面是上升（隆起）还是下沉（沉降）的幅度。
正如他们上周在《自然城市》杂志上报道的，25个城市平均表现为沉降而非隆起。其中，德克萨斯州的休斯顿、沃斯堡和达拉斯表现最差，平均每年沉降超过4毫米（石油和天然气开采也导致地下沉积物流失）。休斯顿部分地区的年沉降甚至超过10毫米。
这在其他臭名昭著的沉降城市如雅加达和德黑兰面前显得微不足道，但这些典型案例几乎需要单独设立标准。印度尼西亚新建首都努桑塔拉，部分原因就是雅加达每年沉降高达15厘米。雅加达约一半地区——居住着1100万人——现已低于海平面。由于干旱和水资源管理不善，德黑兰部分地区每年沉降高达31厘米，道路、世界遗产地和机场出现裂缝。伊朗现任总统曾提出迁都的想法，以应对持续的严重水资源短缺。
即使是美国大都市中较为温和的平均沉降率，也可能掩盖局部差异，有些沉降热点甚至出现在整体地面上升的区域。“从城市风险角度看，空间变异性最大的城市可能面临对基础设施最大的威胁，”作者指出，邻近区域因差异性沉降而移动扭曲，可能导致建筑结构悄然受损。
自然因素同样重要，如地震风险、土壤成分和“冰川等静压调整”——一种与附近冰川历史性融化相关的反弹性沉降（如纽约）。但人为引发的沉降问题全球普遍存在，且尤为紧迫，尤其是在快速发展的城市中。
中国是沉降热点，近半数城市包括北京都在下沉。墨西哥城也是一座下沉的首都。一篇2024年的论文估计，全球近20亿人生活在受沉降影响的地区，称之为“下沉危机”。
当前的气候变暖加剧了风险：阿拉斯加的永久冻土融化导致沉降；海平面上升与地面下沉叠加，使洪水更频繁；气候引发的干旱刺激了更多地下水抽取，进一步加剧了地面不稳定。
Ohenhen 将拉各斯列为另一个正遭受困境的特大城市。尼日利亚这座建在水饱和沉积物上的低洼沿海大都市，如今出现了倾斜的建筑、开裂的柱子和墙壁，甚至有建筑物倒塌。他指出，当建筑物出现问题时，地面沉降几乎从未被考虑，调查通常集中在建筑规范、工程问题或人为失误上。
但 Ohenhen 表示，“沉降的叠加效应可能会使城市部分地区突然达到临界点……城市可以且应该采取行动”。缓解措施包括收集地表水以减少地下水开采；补充含水层；限制在易沉降区域的发展。
这确实有效：自20世纪50年代起实施的更严格的水资源管理遏制了东京和大阪的地面下沉。我们或许正处于全球性的颓势——但我们依然有机会崛起。