Di mana Corak Iklim Semulajadi Menimbulkan Tempat Panas Ke Atas Tahap Sea Rapid

Di mana Corak Iklim Semulajadi Menimbulkan Tempat Panas Ke Atas Tahap Sea Rapid
Hari cerah yang mengganggu air pasang banjir di pusat bandar Miami Florida. Pagi pasir pagi pada bulan Oktober 17, 2016.
Photo: Wikimedia

Bagi rakyat Amerika yang tinggal di sepanjang pantai timur dan Teluk Mexico, penghujungnya Musim badai 2017 Atlantik pada Nov. 30 adalah pelepasan. Peramal tahun ini mencatatkan 17 bernama ribut, 10 yang menjadi taufan. Enam adalah badai besar (Kategori 3 atau lebih kuat), dan tiga membuat landfall: Harvey di Texas, Irma di Caribbean dan Florida, dan Maria di Caribbean dan Puerto Rico. Ia adalah musim yang paling mahal yang pernah berlaku lebih daripada kerugian AS $ 200 bilion.

Banyak saintis telah menemui bukti bahawa perubahan iklim menguatkan kesan angin ribut. Sebagai contoh, beberapa kajian baru-baru ini diterbitkan pada bulan 2017 menyimpulkan bahwa perubahan iklim disebabkan oleh manusia menyebabkan hujan semasa Badai Harvey lebih sengit. Tetapi perubahan iklim bukan satu-satunya faktor yang membuat taufan lebih merosakkan.

Didalam mengkaji kami bersama pengarang bersama kami Jon Martin, kami menunjukkan bahawa dua proses iklim yang menumpu menghasilkan "tempat panas" dari Cape Hatteras, North Carolina ke Miami di mana paras laut naik enam kali lebih cepat daripada purata global antara 2011 dan 2015. Kami juga menunjukkan bahawa tempat-tempat panas seperti itu telah berlaku di tempat-tempat lain di sepanjang Seaboard Timur sejak abad yang lalu. Sekarang kita melihat tanda-tanda bahawa seseorang sedang berkembang di Texas dan Louisiana, di mana ia mungkin menguatkan banjir semasa Harvey - dan boleh membuat ribut pantai masa depan lebih merosakkan.

peristiwa banjir tahunanHampir setiap tapak diukur telah mengalami peningkatan dalam banjir pesisiran pantai sejak 1950s. Kadar ini mempercepatkan di banyak lokasi di sepanjang pantai timur dan Teluk. USEPA

Menyelesaikan teka-teki saliniti

Kerja kami bermula apabila Jon Martin menunjukkan salah satu daripada kami (Arnoldo) data saliniti dari air yang terperangkap di antara sedimen yang melapisi lantai Lagun Sungai India di timur Florida Tengah. Di sini air bawah tanah dengan kolam salin sifar di sepanjang pantai di belakang beberapa pulau halangan. Jon dan pasukan penyelidikannya menganalisis perubahan dalam kimia air dan mendapati bahawa salinitas telah meningkat secara dramatik sepanjang dekad terdahulu. Ini mencadangkan bahawa air masin telah cepat menyerang ke dalam lagun.

Proses ini biasanya didorong oleh kenaikan paras laut atau manusia yang memompa air tawar dari bawah tanah, atau beberapa gabungan kedua-duanya. Arnoldo berunding data dalam talian dari Pentadbiran Lautan Atlantik dan Atmosfera Negara, dan mendapati kenaikan paras laut telah mempercepatkan pesat di Dermaga Trident berhampiran antara 2011 dan 2015. Walaupun paras laut global meningkat pada kadar purata kira-kira kaki 1 setiap abad, laman web ini telah mencatatkan peningkatan kira-kira 5 inci dalam tempoh lima tahun sahaja.

Apabila Arnoldo berkongsi hasil ini dengan Andrea, seorang pakar antarabangsa dalam kenaikan paras laut lepas, dia berlagak. Kadar ini sepuluh kali lebih tinggi daripada kadar jangka panjang kenaikan paras laut sepanjang pantai Florida. Penyiasatan lanjut menunjukkan bahawa semua alat pengukur arus di selatan Cape Hatteras menunjukkan peningkatan yang sama pada tempoh yang sama. Ini menimbulkan dua soalan: Adakah kadar paras laut yang pesat yang sama pernah berlaku di tenggara Amerika Syarikat? Dan apa yang menyebabkan pecutan sementara ini?

Mengawal corak iklim

Kerja terdahulu di sepanjang pantai Atlantik telah mengenal pasti kawasan utara Cape Hatteras sebagai terdedah kepada kadar kenaikan paras laut yang dipercepat, terutamanya dalam konteks perubahan iklim. Pemanasan planet ini dijangka melemahkan Gulf Stream, arus laut Atlantik yang kuat yang menarik air dari pantai timur dan membawa ke arah utara. Melambatkan Aliran Teluk meninggalkan lebih banyak air di sepanjang pantai, meningkatkan paras laut.

Tetapi mekanisme ini tidak dapat menjelaskan lompatan magnitud ini di paras laut di selatan Tanjung. Satu lagi kajian terdahulu menawarkan petunjuk tambahan. Ia mencadangkan bahawa Oscillation Atlantik Utara (NAO), corak seesaw dalam tekanan udara ke kawasan yang berlainan di Lautan Atlantik Utara, dapat menjelaskan peralihan kedudukan variasi jangka pendek dalam kenaikan paras laut.

Peralihan di NAO mengubah kedudukan aliran jet, corak angin dan trek ribut, yang semuanya mempengaruhi pengedaran air di lembah Atlantik Utara. Akhirnya, kesan kumulatif NAO di lautan menentukan sama ada air akan menumpahkan ke utara atau selatan Cape Hatteras. Oleh itu, air bertumpu ke utara Cape Hatteras dalam tempoh 2009-2010, dan ke selatan dari 2011 ke 2015.

Oscillation Atlantik Utara (NAO)
Apabila NAO dalam fasa positifnya (kiri), perbezaan antara tekanan tinggi ke atas Azores dan tekanan rendah di Atlantik jauh di utara adalah lebih kuat daripada biasa, yang membawa kepada ribut ringan di utara Eropah dan mengeringkan Mediterranean. Tetapi apabila kontras lebih rendah daripada biasa, NAO memasuki fasa negatif (kanan), yang membawa kepada cuaca sejuk, kering di utara Eropah dan keadaan basah di selatan.
Ucar, CC BY-ND

Mekanisme berkaitan NAO ini menjelaskan di mana pecutan paras laut mungkin berlaku di sepanjang pantai Atlantik, tetapi nampaknya tidak menjelaskan masa mereka. Kami mengisi kekosongan dengan memeriksa rekod gelombang pasang sepanjang abad yang lalu di sepanjang pantai Atlantik AS keseluruhan. Kajian ini menunjukkan bahawa pemasaan pecutan paras laut jangka pendek, yang berlanjutan satu hingga beberapa tahun, dikaitkan dengan isyarat terkumpul pola iklim yang berulang: El Nino Southern Oscillation, atau ENSO, yang merupakan hasil daripada ayunan tekanan atmosfera di lembangan Lautan Pasifik Tropika.

Walaupun ENSO berlaku di Pasifik, kesannya menyebarkan di seluruh Amerika Utara, mengubah suhu udara dan rejim angin di timur Amerika Syarikat. Perubahan ini dalam pengagihan angin boleh menjejaskan pengangkutan air di Lautan Atlantik Utara, menyebabkan ia dibina di sepanjang US Eastern Seaboard. Ahli sains lain mempunyai ditunjukkan bahawa pengangkutan ini akhirnya menentukan masa pecutan jangka pendek dalam kenaikan paras laut di sepanjang pantai Atlantik AS.

Ringkasnya, kami mendapati bahawa pecutan jangka pendek dalam peningkatan paras laut telah berkali-kali berlaku sejak abad yang lalu, kadang-kadang berlaku di selatan Cape Hatteras dan kadang-kadang menumpukan di utara Tanjung. Tempat panas ini dapat melebihi kadar 4 inci dalam tempoh lima tahun, dan boleh berlaku di mana saja di sepanjang pantai Atlantik AS. Mereka terbentuk apabila isyarat terkumpul ENSO dan NAO bertumpu, menggantikan air laut ke arah pantai.

Kad liar untuk banjir pesisir pantai

Kajian kami mempunyai implikasi serius bagi perancang pantai. Pemanasan global menaikkan paras laut sepanjang pantai Atlantik, dan masyarakat perlu bersiap-siap untuk itu. Di samping itu, penemuan kami menunjukkan bahawa paras laut dapat naik dan turun di paras ini dengan lebih daripada 4 inci selama tempoh lima tahun, disebabkan oleh perubahan dalam interaksi laut-atmosfera di lembah lautan Pasifik dan Atlantik. Keupayaan ini boleh berlaku sepanjang lima tahun hingga tahun 10.

Titik-titik panas ini mengukuhkan keterukan banjir pesisiran pantai sudah berlaku dari ribut dan pasang surut air. Penduduk di antara Charleston, Carolina Selatan dan Jacksonville, Florida - peregangan di mana paras laut sekurang-kurangnya 4 inci (10 centimeters) lebih tinggi sekarang maka mereka berada di 2010 - telah menemui ini dengan cara yang sukar.

Penduduk Miami Beach mengatasi peningkatan dramatik dalam banjir yang didorong oleh kenaikan paras laut.

Kini kita melihat data dari Teluk Mexico, di mana stesen pasang surut juga menunjukkan paras air yang biasanya lebih tinggi daripada yang diramalkan. Peningkatan di sepanjang pantai Teluk Florida telah melewati puncaknya, tetapi Texas dan Louisiana masih melihat percepatan kenaikan paras laut. Percepatan kenaikan paras laut sukar untuk diramal, dan tidak jelas sama ada ia akan menjadi lebih serius dari masa ke masa. Tetapi mereka membuatnya lebih mendesak untuk masyarakat pesisir untuk naik paras laut dengan serius hari ini.

Mengenai Pengarang

Arnoldo Valle-Levinson, Profesor Kejuruteraan Awam dan Pantai, Universiti Florida dan Andrea Dutton, Penolong Profesor Geologi, Universiti Florida

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku oleh Arnoldo Valle-Levinson

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 0521899672; maxresults = 1}

Buku berkaitan:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = naik paras laut; maxresults = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}