1、若要在中国海岸观察沉积环境变化状况，您愿意推荐哪些地点？为什么？

从岸线变化的角度来看，地势较低的区域对气候-海面变化的响应更加明显。因此，长三角、珠三角和环渤海海岸是非常值得关注的。过去的几千年里，这些低地平原由于河流供沙而快速生长，但现在随着三角洲前缘逐渐朝水深较大的方向延伸，生长的速度已经减缓。而现在又面临着海面上升的影响，岸线的位置对此非常敏感。在长江三角洲，过去每年新生长的土地要纳入围垦计划，新增土地都是围垦的结果。目前，由于河流入海物质的减少，再加上三角洲已经生长到前缘，海面又在上升，所以可供围垦的土地很少，局部还出现了岸线侵蚀后退的情况。上海位于长江三角洲的前缘，周边有巨大规模的城市群；珠江三角洲则在不到2万平方公里的面积上形成广州、深圳、香港等10个城市。因此，岸线的动态变化对城市的影响很大。

另外一类受到较大影响的是砂质海岸。海南岛东部海岸应该是一个典型的区域，非常值得关注。这里沉积物的供给量有限，当海面发生变化的时候，其地貌响应也是非常明显的。此外，这里台风频发，岸线进退变化频繁。海南岛自然风光优美，蓝天、白云、沙滩，还有珊瑚礁，很吸引人。在这里，人们能够容易地观察到的岸线动态变化。如果每年都去同一个地点，如万泉河口，就可以看到每年岸线位置的不同。在未来气候和海面变化的背景下，变化会更加剧烈，而且出现岸线后退的总体趋势。

2、在气候变化的风险下，这类地方会遭遇怎样的挑战？

河流三角洲是地势较低的地方。三角洲平原地面通常只高出海面一点点。长江三角洲算是较好的，高出海面以上也不过三四米。构成三角洲的沉积物，大部分堆积在海面以下，海面以上的部分，只是冰山一角。也就是说，要在海面以上形成一块地，三角洲前缘的海水以下就先要堆积一大块沉积物。河流三角洲是在一个微微向海倾斜的地面上形成的，所以在向海推进的进程中，开始的时候岸线淤长得较快，三角洲面积增长也较快。然而，随着向海的方向上三角洲逐渐扩大，所需要的沉积物也越来越多，因此三角洲生长的速度将放慢。

长江三角洲的顶端最初位于南京附近，然后逐渐向东扩展，现在距离南京已有300多公里的距离，而上海主城区2000年前还淹没在水下。经过这么长时间的发展，三角洲前缘所在之处越来越向深处转移，三角洲的生长呈现放慢的趋势，最终甚至可能停止生长。这个过程在不发生气候-海面变化的情况下也是会发生的，然而，气候-海面变化会产生叠加效应，使得这种情况更加显著。

新近的研究表明，三角洲的水下部分，它通常称为水下三角洲，在海面变化和风暴加剧的情形下，淤积状态会转变为冲刷状态。而水下三角洲的冲刷，当然也就意味着整个三角洲生长的延缓，直至出现岸线侵蚀后退。

3、在海平面上升背景之下，海滩侵蚀是怎样发生的？已经有哪些实测数据，可以为此提供依据？

在海面位置不变的情况下，海岸侵蚀主要是物质损失造成的。例如，风暴天气下，大浪作用使得沉积物向海运动，或被沿岸输送到别的地方，沉积物就因此出现亏损，导致岸线的蚀退。又如，在一些地方进行人工采沙活动，让物质减少；而海岸的剖面是有一定的坡度的，物质减少之后，为了维持相同的坡度，整个的剖面就要向陆退缩，其效应就是岸线后退。

如果海面位置发生上升，如每年上升3毫米，那就相当于1个平方米面积上面沉积物减少了3-5公斤。较大范围内，沉积物减少的数量就很可观了。这样的状况就会导致岸线的向岸退缩，其原理与风暴作用和人工采砂是一样的。

由于海岸带在经济社会发展中的重要性，国家管理部门对海岸带的动态是高度重视的。多年来投入巨大的人力物力对沉积物入海通量、沉积物供给状态、岸线位置、地形变化进行监测。这项工作是国家海洋局（现在是自然资源部）的业务化工作，其下辖的研究所是负责开展这些工作的。此外，研究机构和高校，也在科技部和国家自然科学基金委员会的资助下进行数据采集和分析研究，所探讨的问题与海岸带系统演化及其对气候、海面变化的响应相关联。为了进行这些研究，也通过项目资助安排现场观测和原位样品采集，获得了大量的基础数据。

4、在获取用于评估的完整数据之前，三角洲城市是否有必要先行开展应对气候变化的工作？

在全球的低地海岸，都已经在海岸防护上面做了不少工作。尽管如此，极端事件发生的时候，海堤被冲毁、地面被淹没的情况还时有发生，造成了很大的经济损失。像上海这样紧邻河口三角洲前缘的超大型城市，针对极端事件，必须要做出防范，这是人们早就意识到的，也是一直在进行的一项工作。当然，要把这项工作做好，光关注现象是不够的，还需要在工程设计的时候，尽可能地依靠观测数据和模型计算，以便科学地实施三角洲海岸的防护工程。否则，不仅自然灾害可以造成损失，不恰当的工程本身也会造成损失，如海堤因设计不当而造成的崩溃。

5、人类如何适应或减缓风险？提高堤坝建设标准、生态修复或逐渐撤离等措施，均需要海洋、水文、环境保护、海事、农业、工业等部门的合作。世界上有没有其他城市可以作为参照？

应对未来海面变化需要从多个视角来考虑。建海堤只是其中的一个方面。其他方面也是很重要的，如城市设计。城市如何进行设计使得它能够具有更强的抵御自然灾害的能力？如何建设一个城市，以使它拥有的生态系统价值不断升值？城市建筑和道路如何设计，才能防范可能的淹没等灾害的影响？还有城市的空间布局，居民区、商业区、工业区土地利用等，如何优化？这些都是目前已经面临、并且需要在较短时间内解决的问题。因此，人类对气候变化的适应是多层次、多视角的。需要从各个方面的加以考虑，然后才采取可行的、优化的策略。像长三角和珠三角这样的地方，这尤其显得重要。

在国际上，与长三角、珠三角和黄河三角洲区域相似的地方是荷兰海岸。荷兰是一个著名的低地海岸国家，其土地有很大一部分低于海平面，是靠围垦建筑海堤而获得的。因此，在海面上升的情况下采取撤离的措施是不可行的，那样就会使国土面积更小。实际上，荷兰采取了保护国土面积使之不再缩小的方针，建设足够坚固的海堤来保障海岸带的安全。如何才能做到这一点呢？光靠加固海堤，提升海堤的功能，需要很大的经费投入。海堤的建筑费用是非常昂贵的，还要加上不断的维修。而如果预想风暴的发生时间跟海堤起作用的时间尺度不相匹配的话，就不能达到目的，而且造成很大的资金浪费。为此。荷兰提出了建造生态海堤的思路，也就是结合生态建设，在海堤系统中构建植物生态系统，如盐沼湿地，使其承担一部分风浪的冲击，从而降低海堤的费用，同时也从生态系统修复中获益，兼顾环境和生态保护的目的。这一点是非常值得借鉴的。目前我们这里也经常提到绿色海堤的问题。值得注意的是，绿色海堤的意思不仅是要对海堤进行绿化，使它好看一些，更重要的是要利用海堤附近的生态系统来保护海堤自身，提高海堤的使用效率。

6、关于海岸应对极端气候的挑战，人类社会对此的认知经过了怎样的变化？比如，有哪些灾害事件，推动了人们的认知转变？

气候变化对海岸带的影响有一个认识的过程。实际上，这项研究现在还在继续进行。气候变化究竟有多快？在各个区域有哪些不同的影响？需要制定什么样的对策？这些问题尚未完全解决。但人们已经知道的是，气候变化具有多种效应，在不同的海岸带环境下其效应是不同的。低地海岸对气候变化的响应会非常敏感。海面稍有上升、波浪稍有增强、风暴稍有加剧或者发生频率变化，邻近海岸区域的环境就会发生很大的变化，对人们的生活、工作条件产生很大影响。甚至房价都会受到很大的冲击，美国的迈阿密就出现了由于海面上升而导致房地产业遭受挫折的情况。在这个地方，原本就有很多的风暴影响，随着城市的扩大和围垦土地的增加，越来越多的固定资产、基础设施和社会财富暴露在风暴影响之下，强风暴发生的时候影响就更加严重。近年来，佛罗里达海岸遭受风暴灾害的新闻报道很多，有越来越频繁的趋势，这就使得人们来考虑是否应该采取一些对策的问题。

在人类历史上，风暴潮曾经是单次自然灾害导致最大人员伤亡的灾害。上个世纪70年代在孟加拉湾发生了巨大的风暴潮，那次事件造成了50万人的死亡。剧烈事件的发生使得人们重视海岸防护的问题。

由于海岸防护本身涉及很大的经济投入，因此在具体决策的时候还要考虑其他的因素。要针对不同的区域、不同的经济社会环境，采取不同的对策。正因为这个原因，世界上不同国家、不同区域对于海面上升这个问题提出了不同的管理措施。在欧洲北海沿岸，为了保护生态系统，为海岸带的生态系统让出空间，不少国家决定采取向陆撤退的方式，也就是把原先已围垦的土地放弃掉，允许大海重新淹没这些地方。在美国，其东西部海岸的岸线均很长，海岸带的区域很大，而美国的人口又较少，如果要进行彻底的海岸防护，那么所需的投入将难以承受，所以在许多区域，除了像纽约这样的大城市以外，也采取了一定的向后撤退的措施。另一些国家，如前面所例举的荷兰，为了要保护海岸带土地资源，采取了坚守的方针。我们国家也一样，海岸带是我国经济社会发展的重心所在，土地异常珍贵，不能随意放弃，所以在长三角、珠三角等地，针对气候与海面变化制定相应的对策来保护城市和生态系统，成为一项重要的任务。

7、河口海岸学专业的研究者做了哪些回应性的工作？如何与其他学科协作？

从本质上说，河口海岸学是一门自然科学。它研究的是，河口海岸的沉积体系、地貌、生态系统是如何形成演化的？在气候变化的背景下这种演化格局又受到了什么影响？基本科学问题是刻画河口海岸系统的特征，解释其中的重要现象和演化趋势，包括人类活动本身的影响。在这些方面，长三角和珠三角有着非常突出的研究结果，长期以来积累了非常多的数据资料，形成了来解释这两个三角洲的基本自然环境的理论。值得指出，像长三角和珠三角这样的河口三角洲在全球并不多见，其基本特征是在三角洲的前缘有多个作为经济社会发展中心的大城市，在全球的大河三角洲的研究当中，具有显著的典型性。在联合国10年的海洋研究计划中，由我国的河口海岸学国家重点实验室牵头研究全球的大河三角洲，这不是偶然的，反映出我国大型三角洲体系的重要性。

研究工作方面，对大型河流三角洲，要了解其系统特征和演化，必须首先研究这个系统的重要影响因素，如河流入海通量、河流径流规模、河流所注入的海湾的特征、近海的波浪、潮汐和洋流、海岸带所在地区的气候特征、海岸带生态系统等。在此基础上，对海岸带、河口三角洲的土地资源规模、生态与环境特征作出机理上的解释，来说明长三角、珠三角为何会有我们所看到的这些特点。然后，进行数值模拟的研究，特别是结合人工智能，就能够对未来的演化做出合理的预测。

然而，另一方面，海岸带对气候变化的响应和人类如何适应，是一个多维度的问题，需要多学科的交叉。除了自然科学以外，还有人文学科和社会科学的问题。管理就是一个明显的难题。有时候，人们虽然知道问题的存在，但解决问题却不是那么轻而易举的。如果采取兵来将挡、土来水淹这么简单的做法，就有可能事倍而功半。

应对气候变化，不仅要了解气候变化及其效应的科学原理，而且还要制定可行的对策。这种可行性，不仅仅是科学原理上可行的那种，还要在经济社会的层次上面可行。进行一项海岸防护工程，其本身是有设计原理的，同时也需要有资金支持。如果一个城市拿不出足够的资金，或者资金的支出处于得不偿失的状态，那么就变得不那么可行了。未来，采取多学科交叉融合的方式，对于拟采取的措施从科学原理、可行性和系统优化三个角度进行深入的研究，才能高效地解决气候-海面变化的应对问题。在这个方面目前还比较薄弱，科学和管理的难点并存，需要科学研究、工程设计施工、社会管理、城市经济发展规划等各方面人员的协同。

8、面对未来海岸带的气候风险，有哪些事情需要优先关心？

应对气候变化带来的海岸带风险是一项重要的任务，然而这项任务有多迫切？这与时间尺度有关。有些事情虽然重要，但如果它的发展需要很长的时间，就会变得不那么迫切。社会对气候变化的适应正是如此。如果从温度、降水的角度来看气候，平均降水和温度变化是有年际和年代际变化的，但是长期变化的趋势确实比较缓慢的。只有过了比较长的时间，人们才看出来有一段时间比别的时间更加温暖一些或更冷一些。海面与风暴变化也是一样，长期看，在人类生活的时间尺度上，海面变化的幅度是比较小的，100年才变化几十厘米。热带风暴有些地方是加剧的，有些地方是减缓的，有些地方没啥变化。人类的生活安排通常是以年到10年为时间尺度，政府管理部门的换届考核等活动都是这个时间尺度。然而，气候变化的时间尺度要在长于这个时间尺度的情况下才显现出来。那么，为什么要求政府管理部门重视这个问题呢？这是一个管理的难点。一个管理事项，如果所需要的时间长度超出本届政府任期，如何能够正确的应对？这需要有相应的管理机制。气候与海面变化的效应是一个较长期的问题，因此也要有较长期的应对方案。人类适应需要有一段时间的探索，才能防范未来出现的风险。无动于衷显然是不可行的，因为若始终不采取行动，那么有一天当危机出现的时候，就来不及采取行动了。而平时如能以有效的方式，逐渐寻求最佳的解决方案，那么当危机真正来临的时候，就会恰好找到所需的解决方案。

如何在科学研究结论尚存在着不确定性的情况下制定有效的对策，这一点也需要重视。如果现成的方案就摆在我们面前，那问题就简单了。但实际上不是如此，人们需要在不确定性的条件下来实施管理。这就需要把管理任务放在一个不断改进的框架内，而不能采用一刀切的僵硬方法。一刀切的表现有多种，如全国不分地域，按照统一的模式进行生态修复。实际的情况是，每个地方不一样，气候与海面变化造成的效应也不一样，所以每一个区域都应该看成是需要特别处理的子系统。管理的优化，首先是资金上的优化，它应是最节省、效果最好的。其次是社会经济的优化，从整个社会来看，要万无一失地治理气候变化影响下的海岸带，既无可能，也没有必要。如果采取一项措施后，社会不得不承受更大的生态和经济损失，那就得不偿失了。

从管理工具的角度出发，目前需要大力发展人工智能的应用研究。数据驱动和机器学习的方法，在许多人工系统的运行中已经得到了很好的应用，如通讯系统。但自然系统，或是再加上人类活动影响的耦合系统，是典型的复杂系统，目前人工智能尚未达到游刃有余地加以处理的程度。这就需要各个专业的合作，共同推进人工智能技术的提高。一方面，可使用人工智能技术提高自然科学研究本身的水平，发现更多更好的科学问题，并且通过计算机的辅助功能，更好地将科学理论与数据统计相结合。另一方面，也要利用人工智能提高管理的水平，对各种管理措施在实施之前进行比较彻底的预估，防止管理的失误。在没有较大失误的情况下，管理能够逐渐被改善，最终达到较高的水平。人类社会还有时间来做到这一点，因为气候与海面变化现在刚露出了一点端倪，其最大效应还将在未来几十年乃至更久的时候出现。

（2024年5月24日）