Słoneczny dzień uciążliwości przypływu powodzie w centrum Miami na Florydzie. Poranny przypływ w dniu 17 października 2016 r. Zdjęcie: Wikimedia

Dla Amerykanów mieszkających wzdłuż wschodnich wybrzeży Zatoki Meksykańskiej koniec roku 2017 Atlantic huragan sezon 30 listopada była ulgą. W tym roku prognostycy odnotowali 17 nazwanych burz, z których 10 stało się huraganami. Sześć z nich to duże huragany (kategoria 3 lub silniejsza), a trzy dotarły na ląd: Harvey w Teksasie, Irma na Karaibach i Florydzie oraz Maria na Karaibach i Puerto Rico. To był najbardziej kosztowny sezon w historii ponad miliard dolarów odszkodowania.

Wielu naukowców znalazło dowody na to, że zmiany klimatyczne potęgują skutki huraganów. Na przykład kilka badania naukowe opublikowane właśnie w grudniu 2017 r. stwierdzają, że zmiany klimatu wywołane przez człowieka spowodowały, że opady deszczu podczas huraganu Harvey były bardziej intensywne. Ale zmiana klimatu nie jest jedynym czynnikiem powodującym, że huragany są bardziej szkodliwe.

W „The Puzzle of Monogamous Marriage” współtworzyliśmy z naszym kolegą Jona Martina, pokazaliśmy, że dwa zbiegające się naturalne procesy klimatyczne stworzyły „gorący punkt” od Cape Hatteras w Północnej Karolinie do Miami, gdzie poziom mórz wzrósł sześć razy szybciej niż średnia światowa w latach 2011-2015. Pokazaliśmy również, że takie gorące punkty miały miejsce w innych punktów wzdłuż wschodniego wybrzeża w ciągu ostatniego stulecia. Teraz widzimy oznaki, że jeden z nich rozwija się w Teksasie i Luizjanie, gdzie prawdopodobnie nasilił powodzie podczas Harvey – i może sprawić, że przyszłe burze przybrzeżne będą bardziej niszczące.

Niemal w każdym mierzonym miejscu od lat pięćdziesiątych XX wieku nastąpił wzrost liczby powodzi przybrzeżnych. Tempo przyspiesza w wielu miejscach wzdłuż wschodniego wybrzeża Zatoki Perskiej. USEPA

Rozwiązanie zagadki zasolenia

Nasza praca rozpoczęła się, gdy Jon Martin pokazał jednemu z nas (Arnoldo) dane dotyczące zasolenia wody uwięzionej między osadami pokrywającymi dno Zalew Rzeki Indyjskiej, we wschodniej środkowej Florydzie. Tutaj wody gruntowe o zerowym zasoleniu gromadzą się wzdłuż wybrzeża za kilkoma wyspami barierowymi. Jon i jego zespół badawczy analizowali zmiany w chemii wody i odkryli, że zasolenie dramatycznie wzrosło w ciągu poprzedniej dekady. Sugerowało to, że słona woda szybko wdzierała się do laguny.

Proces ten jest zwykle napędzany albo przez podnoszenie się poziomu mórz, albo przez ludzi pompujących świeżą wodę z podziemia, albo przez kombinację tych dwóch czynników. Arnoldo skonsultował się dane online z National Oceanic and Atmospheric Administration i odkryli, że wzrost poziomu mórz gwałtownie przyspieszył w pobliskim molo Trident w latach 2011-2015. Podczas gdy globalny poziom mórz podnosił się w średnim tempie około 1 stopy na stulecie, to miejsce odnotowało wzrost około 5 cali w ciągu zaledwie pięciu lat.

Kiedy Arnoldo podzielił się tym odkryciem z Andreą, międzynarodową ekspertką od wzrostu poziomu mórz w przeszłości, była w szoku. Wskaźniki te były dziesięciokrotnie wyższe niż długoterminowe wskaźniki wzrostu poziomu mórz wzdłuż wybrzeża Florydy. Dalsze badania wykazały, że wszystkie wskaźniki pływów na południe od przylądka Hatteras wykazywały podobny wzrost w tym samym okresie. Rodziło to dwa pytania: Czy podobne tempo szybkiego wzrostu poziomu mórz obserwowano wcześniej w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych? A co było przyczyną tego chwilowego przyspieszenia?

Zbieżne wzorce klimatyczne

Poprzednia praca wzdłuż wybrzeża Atlantyku zidentyfikowali obszar na północ od przylądka Hatteras jako narażony na przyspieszone tempo wzrostu poziomu mórz, szczególnie w kontekście zmiany klimatu. Oczekuje się, że ocieplenie planety osłabi Prąd Zatokowy, potężny prąd Oceanu Atlantyckiego, który odciąga wodę od wschodniego wybrzeża i przenosi ją na północ. Spowolnienie Prądu Zatokowego pozostawia więcej wody wzdłuż linii brzegowej, podnosząc poziom mórz.

Ale ten mechanizm nie mógł wyjaśnić tak dużego skoku poziomu mórz na południe od Przylądka. Inne wcześniejsze badanie zaproponował dodatkową wskazówkę. Zaproponował, aby Oscylacja Północnoatlantycka (NAO), huśtawka ciśnienia powietrza w różnych regionach północnego Atlantyku, może wyjaśnić zmianę pozycji krótkoterminowych zmian wzrostu poziomu morza.

Zmiany w NAO zmieniają położenie prądów strumieniowych, schematy wiatrów i szlaki burzowe, z których wszystkie wpływają na dystrybucję wody w basenie północnoatlantyckim. Ostatecznie skumulowany wpływ NAO na ocean decyduje o tym, czy woda będzie się gromadzić na północ, czy na południe od Cape Hatteras. Tak więc wody piętrzyły się preferencyjnie na północ od przylądka Hatteras w latach 2009-2010, a na południu w latach 2011-2015.

Kiedy NAO znajduje się w fazie dodatniej (po lewej), kontrast między wysokim ciśnieniem nad Azorami a niskim ciśnieniem na dalekim północnym Atlantyku jest silniejszy niż zwykle, co prowadzi do łagodnych burz nad północną Europą i wysychania nad Morzem Śródziemnym. Ale kiedy kontrast jest niższy niż normalnie, NAO wchodzi w fazę ujemną (po prawej), prowadząc do zimnej i suchej pogody w północnej Europie i wilgotnych warunków na południu. UCAR, CC BY-ND

Ten mechanizm związany z NAO wyjaśnił, gdzie mogą wystąpić przyspieszenia poziomu morza wzdłuż wybrzeża Atlantyku, ale nie wydawał się wyjaśniać ich czasu. Wypełniliśmy puste miejsca, badając zapisy mierników pływów z ostatniego stulecia wzdłuż całego wybrzeża Atlantyku Stanów Zjednoczonych. Ten przegląd wykazał, że czas krótkotrwałych przyspieszeń poziomu mórz, trwających od roku do kilku lat, był skorelowany z skumulowanym sygnałem innego powtarzającego się wzorca klimatycznego: Oscylacja południowa El Niñolub ENSO, które jest wynikiem oscylacji ciśnienia atmosferycznego w basenie tropikalnego Oceanu Spokojnego.

Chociaż ENSO występuje na Pacyfiku, jego skutki rozprzestrzenić się na całą Amerykę Północną, zmieniając temperaturę powietrza i reżimy wiatrowe we wschodnich Stanach Zjednoczonych. Te zmiany w rozkładzie wiatru mogą wpływać na transport wodny na północnym Atlantyku, powodując czasami jego gromadzenie się wzdłuż wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Inni naukowcy mają pokazane że ten transport ostatecznie określa czas krótkoterminowych przyspieszeń wzrostu poziomu mórz wzdłuż wybrzeża Atlantyku w USA.

Podsumowując, stwierdziliśmy, że krótkoterminowe przyspieszenia wzrostu poziomu mórz wielokrotnie występowały w ciągu ostatniego stulecia, czasami na południe od przylądka Hatteras, a czasami na północ od przylądka. Te gorące punkty mogą przekroczyć 4 cale w ciągu pięciu lat i mogą wystąpić w dowolnym miejscu wzdłuż amerykańskiego wybrzeża Atlantyku. Powstają, gdy skumulowane sygnały ENSO i NAO zbiegają się, wypierając wodę morską w kierunku linii brzegowej.

Dzika karta dla powodzi na wybrzeżu

Nasze badania mają poważne implikacje dla planistów przybrzeżnych. Globalne ocieplenie podnosi poziom mórz wzdłuż całego wybrzeża Atlantyku, a społeczności powinny się na to przygotować. Ponadto nasze odkrycia pokazują, że poziom mórz może podnosić się i opadać wokół tego poziomu o więcej niż 4 cale w ciągu pięciu lat, ze względu na zmienność interakcji ocean-atmosfera w basenach Oceanu Spokojnego i Atlantyckiego. Ta zmienność może wystąpić w ciągu pięciu do dziesięciu lat.

To znaczy, że te gorące punkty wzmacniają dotkliwość powodzi przybrzeżnych już występujące od sztormów i przypływów królewskich. Mieszkańcy między Charleston w Południowej Karolinie a Jacksonville na Florydzie – na odcinku, gdzie poziom mórz jest co najmniej 4 cale (10 centymetrów) wyższy niż w 2010 roku – przekonali się o tym na własnej skórze.

Mieszkańcy Miami Beach zmagają się z dramatycznym wzrostem powodzi spowodowanym podnoszeniem się poziomu mórz.

{youtube}https://youtu.be/Ne41XSZKTuA{/youtube}

Teraz patrzymy na dane z Zatoki Meksykańskiej, gdzie stacje pływów również pokazują poziomy wody, które są zwykle wyższe niż przewidywano. Wzrost wzdłuż wybrzeża Zatoki Florydy minął już swój szczyt, ale w Teksasie i Luizjanie nadal obserwuje się przyspieszenie wzrostu poziomu mórz. Przyspieszenia wzrostu poziomu mórz są trudne do przewidzenia i nie jest jasne, czy z czasem staną się poważniejsze. Ale sprawiają, że społeczności przybrzeżne jeszcze bardziej pilnie traktują dziś poważnie podnoszenie się poziomu mórz.

O Autorach

Arnoldo Valle-Levinson, profesor inżynierii lądowej i przybrzeżnej, University of Florida i Andrea Dutton, adiunkt geologii, University of Florida

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Książka autorstwa Arnoldo Valle-Levinsona

at Powiązane książki:

at

Dzięki za odwiedziny InnerSelf.com, gdzie są 20,000 + zmieniające życie artykuły promujące „Nowe postawy i nowe możliwości”. Wszystkie artykuły są tłumaczone na 30+ języków. Zapisz się! do wydawanego co tydzień magazynu InnerSelf i Daily Inspiration Marie T Russell. Magazyn InnerSelf ukazuje się od 1985 r.