世界上大多數(shù)人口居住在海邊的低洼土地上，由于海平面上升，預(yù)計其中一些將在21世紀(jì)末淹沒。

評估海平面變化對這些社區(qū)的影響最相關(guān)的量是相對海平面上升-地球表面高度與海表面高度之間的海拔變化。對于站在海岸上的觀察者來說，相對海平面上升是海平面的凈變化，其中還包括觀察者腳下土地的上升和下降。

現(xiàn)在，利用先進的基于衛(wèi)星的干涉式合成孔徑雷達(InSAR)進行的精確測量，可以以毫米的精度檢測出地表的上升和下降，亞利桑那州立大學(xué)的研究團隊首次跟蹤了整個加利福尼亞海岸的垂直陸地運動。

他們確定了下沉沿海地區(qū)的熱點地區(qū)，分別在圣地亞哥，洛杉磯，圣克魯斯和舊金山等城市，加之四到八百萬人口面臨快速的地面沉降，他們將遭受更高的洪水襲擊。在預(yù)計的海平面上升之前的幾十年中存在風(fēng)險。

NASA資助項目的主要研究人員Manoochehr Shirzaei說：“我們開創(chuàng)了沿海制圖的新時代，其細節(jié)和分辨率比以往高出1000倍以上。” “我們的垂直陸地運動數(shù)據(jù)集所解析的前所未有的細節(jié)和亞毫米精度可以改變對相對海平面和相關(guān)危害的自然和人為變化的理解。”

研究結(jié)果發(fā)表在本周的《科學(xué)進展》上。

研究團隊包括研究生和主要作者Em Blackwell，以及Manoochehr Shirzaei，Chandrakanta Ojha和Susanna Werth的老師，這些人都來自ASU地球與太空探索學(xué)院(Werth在地理與城市規(guī)劃學(xué)院有雙重任命)。

埃姆·布萊克威爾(Em Blackwell)對地質(zhì)有著濃厚的興趣，隨著布萊克威爾(Blackwell)進入研究生院學(xué)習(xí)，InSAR的應(yīng)用吸引了他們繼續(xù)從事這一項目。InSAR使用雷達測量衛(wèi)星與地面之間距離的變化，從而在100s km空間范圍內(nèi)以10s m的分辨率生成高度精確的地球表面變形圖。

土地沉降可能是由于自然和人為過程或兩者的結(jié)合而發(fā)生的。自然過程包括構(gòu)造，冰川等靜壓調(diào)整，泥沙負荷和土壤壓實。人為原因包括地下水開采和油氣生產(chǎn)。

截至2005年，大約4000萬人遭受了100年的100%沿海洪災(zāi)危害，到2070年，這一數(shù)字將增長三倍以上。遭受洪水襲擊的財產(chǎn)的價值將增加到預(yù)計的全球國內(nèi)生產(chǎn)總值的約9%，其中美國，日本和荷蘭是受災(zāi)最多的國家。這些暴露估算通常僅依賴于全球平均海平面上升的預(yù)測，而不考慮垂直陸地運動。

該研究測量了2007年至2018年加利福尼亞州整個1350公里長的海岸，并隨著時間的推移編輯了1000幅衛(wèi)星圖像，用于制作3500萬像素，?80 m分辨率的垂直陸地運動圖，其中包括沿海隆起和下陷率。沿海社區(qū)的政策制定者和公眾可以免費下載數(shù)據(jù)(補充數(shù)據(jù)中的鏈接)。

受這些地區(qū)影響最大的四個大都市地區(qū)包括舊金山，蒙特雷灣，洛杉磯和圣地亞哥。

布萊克韋爾說：“舊金山灣周界的絕大多數(shù)地區(qū)都處于沉陷狀態(tài)，速率達到每年5.9毫米。” “值得注意的是，舊金山國際機場的沉降速度超過了每年2.0毫米。蒙特利灣地區(qū)，包括圣克魯斯市，正在迅速下沉，沒有任何隆升區(qū)。該地區(qū)的沉降率達到8.7毫米/洛杉磯地區(qū)在小的沿海地區(qū)出現(xiàn)了沉降，但大部分沉降發(fā)生在內(nèi)陸。”

陸地隆升的地區(qū)包括舊金山灣地區(qū)以北(3至5毫米/年)和中加州(相同比率)。

展望未來幾十年，由于沿海人口的遷移，預(yù)計到2050年沿海人口將超過10億。這些社區(qū)未來面臨的洪水風(fēng)險主要由相對海平面上升的速度控制，即海平面上升和垂直陸地運動的結(jié)合。將土地沉降納入?yún)^(qū)域預(yù)測中至關(guān)重要，該預(yù)測用于確定城市化海岸潛在的洪災(zāi)地區(qū)。

除了這項研究之外，ASU研究團隊還希望科學(xué)界的其他人可以基于他們的結(jié)果來更廣泛地測量和識別美國乃至全球的沿海災(zāi)害。