文章信息：Lin, Y., Kopp, R. E., Xiong, H., Hibbert, F. D., Zheng, Z., Yu, F., Kumar, P., Dangendorf, S., Yi, H., & Zhang, Y. (2025). Modern sea-level rise breaks 4,000-year stability in southeastern China. Nature, 646, 857-863. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09600-z
整理人：徐嘉苗，2025级硕士研究生
整理时间：2026年2月11日
Abstract: Quantifying physical mechanisms driving sea-level change—including global mean sea level (GMSL) and regional-to-local components (that is, sea-level budget)—is essential for reliable future projections and effective coastal management. Although previous research has attempted to resolve China’s sea-level budget from the 1950s, these studies capture short timescales and lack the long-term context necessary to fully assess modern sea-level rise in southeastern China—one of the world’s most densely populated regions with immense socioeconomic importance. Here we show that GMSL followed three distinct stages from 11,700 years before present (BP) to the modern day: (1) rapid early Holocene rise driven by the deglacial melt of land ice; (2) 4,000 years of stability from around 4200 BP to the mid-nineteenth century when regional processes dominated sea-level change; and (3) accelerating rise from the mid-nineteenth century. Our results arise from spatiotemporal hierarchical modelling of geological sea-level proxies and tide gauge data to produce site-specific sea-level budget estimates with uncertainty quantification. It is extremely likely (P ≥ 0.95) that the GMSL rise rate since 1900 (1.51 ± 0.16 mm year −1, 1σ) has exceeded any century over at least the past four millennia. Moreover, our analysis indicates that at least 94% of rapid modern urban subsidence is attributable to anthropogenic activities, with localized subsidence rates often exceeding GMSL rise. Such concurrent acceleration of global sea-level rise and rapid localized subsidence has not been observed in our Holocene geological record.
摘要：量化驱动海平面变化的物理机制——包括全球平均海平面（GMSL）和区域到地方的组成部分（即海平面预算）——对于可靠的未来预测和有效的海岸管理至关重要。尽管以往研究试图解决20世纪50年代中国海平面预算，但这些研究时间尺度较短，缺乏全面评估中国东南部现代海平面上升所需的长期背景——中国东南部——世界上人口最密集且具有巨大社会经济重要性的地区之一。这里我们展示了GMSL经历了从距今11,700年前（BP）到现代的三个不同阶段：（1）由陆地冰川融化驱动的快速早全新世上升;（2）从约公元前4200年到19世纪中叶，区域过程主导海平面变化，持续了4000年的稳定;以及（3）自十九世纪中叶开始加速的崛起。我们的结果来自地质海平面代理指标和潮位计数据的时空层级建模，以生成具有不确定性量化的特定地点海平面预算估算。极有可能（P≥0.95）自1900年以来的GMSL上升率（1.51±0.16毫米年,1σ）在过去四千年内超过任何一个世纪。此外，我们的分析显示，至少94%的现代城市快速下沉归因于人为活动，局部地基下沉速率常常超过GMSL的上升速度。在全新世地质记录中，尚未观察到全球海平面上升加速与局部快速下沉的同时发生。
1. 研究背景
海平面上升是气候变化最直接的后果之一，对全球沿海地区构成严重威胁。尽管以往研究已对20世纪中叶以来的海平面变化进行了分析，但缺乏更长时间尺度的地质背景支撑，难以全面评估现代海平面的异常性。中国东南沿海是全球人口最密集、经济最活跃的区域之一，理解其海平面长期演变规律对防灾减灾和国土规划至关重要。
2. 研究意义
本研究首次从过程角度重建了中国东南部全新世以来的海平面收支，填补了该区域长期海平面变化机制认知的空白。通过将现代变化置于更广阔的地质背景下，研究为理解人为气候变化导致的现代海平面加速上升提供了关键基准。研究揭示的现代城市地面沉降主要由人类活动驱动，且局部沉降速率常超过全球平均海平面上升速率，这对中国高密度沿海城市的气候适应规划、基础设施风险管理及可持续性评估具有紧迫的现实指导意义。
3. 研究方法
研究采用了一种时空分层建模框架，整合了基于物理的冰川均衡调整模型与高斯过程先验，对中国及全球的相对海平面地质代理指标、验潮计数据及古环境记录进行统计分析。模型将重建的海平面变化分解为五个分量：
研究利用经验贝叶斯方法进行超参数优化，并通过交叉验证验证模型性能。
4. 主要结论
全球平均海平面演变三阶段：早全新世（冰盖消融驱动）快速上升；距今约4200年至19世纪中叶持续4000年的稳定期；19世纪中叶以来的人为加速上升期。
现代上升速率破纪录：1900-2020年间，GMSL上升速率达1.51±0.16 mm/yr，极有可能（P≥0.95）超过过去四千年任何世纪的速率，打破了长期的稳定性。
区域与局部过程影响显著：在GMSL稳定的前工业时代晚期，构造活动、沉积过程和内部气候变率驱动的区域及局部过程是许多地点海平面变化的主要驱动力。中国沿海存在由内部气候变率（如ENSO、PDO）驱动的多年代际海平面偶极型波动。
人为活动主导现代地面沉降：对比地质垂直陆地运动与现代（GNSS/InSAR）观测发现，在大多数下沉的沿海城市，至少94%的现代沉降可归因于人为活动（如地下水开采、工程建设），其速率常超过GMSL上升，加剧了局地相对海平面上升风险。
5. 研究展望
机制深化：未来研究需进一步厘清南极冰盖对早全新世海平面变化的贡献，并更精确地量化沉积过程与构造活动在垂直陆地运动中的相互作用。
模型改进：发展包含时变地形（如三角洲演化）的冰川均衡调整模型，以更准确刻画陆-海边界变化对海平面信号的影响。
高分辨率研究：结合更高分辨率的古海平面代理指标（如珊瑚微环礁）和现代观测，以更好地解析年代际至百年尺度的海平面波动及其驱动机制。
风险管理应用：研究成果应转化为城市尺度的、基于本地海平面收支的适应性风险管理策略，以应对全球海平面上升、区域气候变率和局地人为沉降共同构成的复合风险。
6. 研究主要图表
01 海平面替代指标与城市的时空分布
02 全新世中国海平面的时空分布
03 区域非线性项对时空海平面变化的贡献
04 现代中国海平面收支相对于其地质基准线
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09600-z?sessionid=
原文转引：https://mp.weixin.qq.com/s/881A9t01NX2qf88Q4T-LrA
