连接过去与未来：构建荷兰地区海平面上升预测新框架

这篇研究创新性地提出了连接观测数据与预测模型的海平面上升（SLR）评估框架，通过海平面收支（budget）分析验证了荷兰沿海地区1995-2021年观测趋势与预测的一致性。研究整合了冰川消融、冰盖物质损失（AIS/GrIS）、海洋热膨胀（thermosteric）和动力海平面（ODSL）等关键因子，开发了基于CMIP6模型筛选的改进预测方法，并首次纳入低概率高影响（LLHI）情景，为荷兰海岸适应规划提供科学依据。

　　

引言

海平面上升正通过洪水、侵蚀和盐碱化威胁全球海岸线。荷兰作为低地国家，其国家气候情景项目KNMI'23基于IPCC AR6和CMIP6数据，开发了区域海平面预测新框架。该框架通过连接历史观测与未来预测，解决了早期预测（如KNMI'14）高估短期海平面上升的问题，并引入低概率高影响（LLHI）情景以应对冰盖不稳定等深层不确定性。

数据与方法

战略选择：研究选取SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5三种排放情景，聚焦荷兰全海岸平均海平面，避免局部未明机制干扰。数据基础：整合6个验潮站数据（如Vlissingen、Hoek van Holland）、EN4.2.2温盐数据集及CMIP6的_zos（海表面高度）和_zostoga（全球热力高度）变量。

海平面收支：通过分解1995-2021年观测数据，发现荷兰沿海海平面上升60%源于海洋动力与热力变化（sterodynamic），14%来自冰川消融，12%为冰川均衡调整（GIA），而格陵兰（GrIS）仅贡献2%。预测方法：

1. 1.

   海洋贡献：筛选9个CMIP6模型，其ODSL趋势与观测一致（如NorESM2、MPI-ESM1.2），剔除异常模型（如CAS-ESM2-0）；

2. 2.

   冰盖动态：南极（AIS）采用线性响应函数（LARMIP-2）校准冰流观测数据，格陵兰（GrIS）沿用AR5参数化方案；

3. 3.

   冰川与陆地水储量：基于GlacierMIP2模拟和AR6人口关联模型。

结果

21世纪预测：SSP5-8.5情景下，2100年荷兰海平面上升中位数为82 cm（59–124 cm），其中海洋热膨胀贡献32 cm，ODSL贡献20 cm，南极冰盖不确定性最大（?3至52 cm）。长期预测：至2300年，SSP5-8.5情景海平面或达6 m，而SSP1-2.6情景低于2 m。

低概率高影响情景：

1. 1.

   专家评估（SEJ）：2100年达2.6 m，2300年13 m；

2. 2.

   冰崖失稳模型（MICI）：2300年极端值18 m；

3. 3.

   物理证据讨论：介于二者之间。

创新比较：KNMI'23较KNMI'14降低ODSL高估，较AR6缩小不确定性范围（如SSP1-2.6中位数低4 cm），因采用模型筛选而非全集合。

讨论与结论

该框架首次实现观测与预测的无缝衔接，但需进一步解决局部垂直地壳运动（如天然气开采引发沉降）的影响。未来可通过监测单因子偏差（如南极冰流加速）提前预警LLHI情景。研究为全球海岸适应策略提供了可推广的方法学范式，强调多过程协同评估与透明化不确定性沟通的重要性。