자연 기후 패턴이 급한 해수면 상승의 뜨거운 반점을 만들고있는 곳

자연 기후 패턴이 급한 해수면 상승의 뜨거운 반점을 만들고있는 곳
마이애미 플로리다 다운 타운에서 화창한 날 만조가 홍수. 10 월 17, 2016에 아침 간만.
사진: 위키

동쪽과 멕시코만 연안을 따라 사는 미국인들에게 2017 대서양 허리케인 시즌 30는 구호였다. 올해의 예측 자들은 폭풍우 17를 기록했으며 10은 허리케인이되었습니다. 6 건의 주요 허리케인 (카테고리 3 이상), 3 건의 착륙 : 텍사스의 Harvey, 캐리비안의 Irma 및 플로리다, 카리브해와 푸에르토 리코의 Maria. 그 중 가장 비싼 시즌이었습니다. 손해 배상액이 US $ 200보다 많다..

많은 과학자들이 기후 변화가 허리케인의 영향을 증폭시키고 있다는 증거를 발견했습니다. 예를 들어, 여러 연구 2017은 허리케인 하비 (Hurricane Harvey)에서 인간이 유발 한 기후 변화가 더욱 강렬 해 졌다고 결론지었습니다. 그러나 기후 변화가 허리케인을 더 해롭게 만드는 유일한 요인은 아닙니다.

안에 공부 우리는 동료와 공동 저작했다. 존 마틴우리는 두 개의 수렴하는 자연 기후 과정이 노스 캐롤라이나 주 케이프 Hatteras에서 해수면이 2011와 2015 사이의 지구 평균보다 6 배 빠른 마이애미에 이르는 "핫스팟"을 만들었다는 것을 보여주었습니다. 우리는 또한 그러한 뜨거운 반점이 지난 세기 동안 동부 해안을 따라 다른 지점에서 발생했다는 것을 보여주었습니다. 텍사스 주와 루이지애나 주에서 하비 (Harvey)시 홍수가 증폭되고 향후 해안 폭풍이 더 해를 끼칠 수 있다고 지적하고 있습니다.

해마다 일어나는 홍수 사건측정 된 거의 모든 현장에서 1950 이후 연안 범람이 증가했습니다. 동부와 걸프 해안을 따라 많은 지역에서 속도가 가속화되고 있습니다. USEPA

염분 퍼즐 해결

우리의 작업은 Jon Martin이 바닥의 안감 바닥에 쌓인 물에서 나온 염분 데이터 (Arnoldo) 중 하나를 보여 주면서 시작되었습니다. 인디언 리버 라군 동쪽 중앙 플로리다. 여기에 몇 개의 배리어 섬 뒤에있는 해안을 따라 염분이없는 지하수가 쌓여 있습니다. Jon과 그의 연구팀은 수질 화학의 변화를 분석하여 지난 10 년 동안 염분이 급격하게 증가한 것을 발견했습니다. 이것은 바닷물이 석호 속으로 급속하게 침투하고 있음을 시사했다.

이 과정은 일반적으로 해수면 상승 또는 지하에서 담수를 펌핑하는 사람 또는이 두 가지 조합을 통해 이루어집니다. Arnoldo와상의 온라인 데이터 해양 및 대기 관리청 (National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 발표 한 바에 따르면 2011과 2015 사이의 인근 Trident Pier에서 해수면 상승이 빠르게 가속화되었다. 지구의 해수면이 세기 당 평균 1 피트 상승하고 있지만이 사이트는 불과 5 년 만에 약 5 인치의 증가를 기록했습니다.

Arnoldo는 과거의 해수면 상승에 대한 국제 전문가 인 Andrea와이 발견을 공유하면서 그녀는 바닥에 떴다. 이 비율은 플로리다 해안선을 따라 해수면 상승의 장기 비율보다 10 배 더 높았다. 추가 조사 결과 Cape Hatteras 남쪽의 모든 조류 게이지들은 같은 기간에 비슷한 증가를 보였다. 이것은 두 가지 질문을 제기했다. 이전에 미국 남동부에서 비슷한 해수면 상승이 관찰 되었는가? 그리고이 일시적인 가속화의 원인은 무엇입니까?

수렴하는 기후 패턴

이전 작품 대서양 연안의 케이프 하테 라스 북쪽 지역은 특히 기후 변화의 맥락에서 해수면 상승 속도의 가속화에 취약한 것으로 나타났습니다. 행성의 온난화는 동해안에서 물을 끌어 북쪽으로 운반하는 강력한 대서양 흐름 인 걸프 스트림을 약화시킬 것으로 예상됩니다. 걸프 스트림을 감속 시키면 해안선을 따라 더 많은 물이 흘러 해수면이 높아진다.

그러나이 메커니즘은 케이프 남쪽의 해수면에서이 정도의 도약을 설명하지 못했습니다. 또 다른 이전 연구 추가적인 단서를 제공했다. 그것은 북대서양 진동 (NAO), 북대서양의 다른 지역에 대한 기압의 시소 패턴은 해수면 상승의 단기 변동의 위치의 변화를 설명 할 수있다.

NAO의 이동은 북대서양 분지의 물 분포에 영향을 미치는 제트 기류, 바람 패턴 및 폭풍 트랙의 위치를 ​​변경합니다. 궁극적으로 바다에 대한 NAO의 누적 효과는 Cape Hatteras의 북쪽이나 남쪽으로 물이 쌓일 지 여부를 결정합니다. 따라서 물은 2009-2010 기간에 Cape Hatteras의 북부에 우선적으로 쌓여 있고 2011에서 2015까지 남쪽으로 쌓여 있습니다.

북대서양 진동 (NAO)
북대서양 조약기구 (NAO)가 긍정적 인 단계 (왼쪽)에있을 때 Azores의 높은 압력과 멀리 북대서양의 낮은 압력 사이의 대비가 정상보다 강해 북 유럽의 온화한 폭풍과 지중해의 건조를 초래한다. 그러나 대비가 정상보다 낮 으면 NAO는 음의 단계 (오른쪽)로 들어가 북부 유럽에서는 춥고 건조한 날씨, 남쪽에서는 젖은 상태가됩니다.
UCAR, CC의 BY-ND

이 NAO 관련 메커니즘은 대서양 연안에서 해수면 상승이 발생할 수있는 위치를 설명했지만 타이밍을 설명하지는 못했다. 우리는 미국 대서양 연안 전체를 따라 지난 세기 동안의 조수 계측기 기록을 조사하여 빈칸을 채웠습니다. 이 검토는 1 년에서 수년 동안 지속되는 해수면 상승의시기가 다른 반복적 인 기후 패턴의 축적 된 신호와 상관 관계가 있음을 보여주었습니다. 엘니뇨 남방 진동, 또는 ENSO (열대 태평양 해역에서 대기압의 진동의 결과 임).

ENSO는 태평양에서 발생하지만 그 효과 북아메리카 전역에 전파미국 동부 지역의 기온과 풍력을 변화시키고있다. 이러한 바람 분포의 변화는 북대서양의 수자원 수송에 영향을 미쳐 때때로 미국 동부 해안을 따라 쌓일 수 있습니다. 다른 과학자들은 표시 이 수송은 궁극적으로 미국 대서양 연안의 해수면 상승에서 단기간의 가속화시기를 결정한다.

요약하면, 우리는 해수면 상승의 단기 가속이 지난 세기 동안 반복적으로 발생했음을 발견했습니다. 때때로 Cape Hatteras의 남쪽에서 발생하고 때로는 Cape의 북쪽으로 집중됩니다. 이러한 핫스팟은 5 년 만에 4 인치의 속도를 초과 할 수 있으며 미국 대서양 연안의 어느 곳에서나 발생할 수 있습니다. 누적 된 ENSO와 NAO 신호가 합쳐져 ​​해안선쪽으로 바닷물이 옮겨지면 형성됩니다.

연안 범람을위한 와일드 카드

우리의 연구는 해안 계획자에게 심각한 영향을 미칩니다. 지구 온난화는 대서양 전체의 해안을 따라 해수면을 상승시키고 있으며 지역 사회는이를 위해 준비해야합니다. 또한, 우리의 연구 결과에 따르면 해수면은 태평양과 대서양 해역의 해양 - 대기 상호 작용의 다양성으로 인해 5 년 동안 4 인치 이상으로이 수준을 오르고 내릴 수 있습니다. 이 변동성은 5에서 10 년 동안 발생할 수 있습니다.

이 핫스팟은 해안 홍수의 심각성을 증폭시킵니다. 이미 발생하고있는 폭풍과 왕조의 파도. 플로리다 주 사우스 캐롤라이나 주 찰스턴과 플로리다 주 잭슨빌 사이의 주민들은 해수면이 적어도 4 인치 (10 센티미터) 이상인 곳에서 2010에 있었던 스트레칭을 통해이 사실을 발견했습니다.

마이애미 비치 주민들은 해수면 상승으로 인한 홍수의 급격한 증가에 대처하고 있습니다.

이제 우리는 멕시코만의 데이터를보고 있습니다. 멕시코의 조력 국은 일반적으로 예상보다 높은 수위를 보여줍니다. 플로리다 걸프 연안의 증가는 절정을 넘었지만 텍사스와 루이지애나는 여전히 해수면 상승의 가속화를보고 있습니다. 해수면 상승의 가속은 예측하기 어렵고 시간이 지남에 따라 더 심각해질 지 여부는 불분명합니다. 그러나 그들은 오늘날 해안 지역 사회가 해수면 상승을 심각하게 진전시키는 것을 더욱 긴급하게 만듭니다.

저자 정보

Arnoldo Valle-Levinson, 토목 및 해안 공학 교수, 플로리다 대학 Andrea Dutton, 지질학 조교수, 플로리다 대학

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