Nơi các mô hình khí hậu tự nhiên đang tạo ra các điểm nóng của mực nước biển dâng nhanh

Nơi các mô hình khí hậu tự nhiên đang tạo ra các điểm nóng của mực nước biển dâng nhanh
Ngày nắng nóng lũ lụt lũ lụt ở trung tâm thành phố Miami Florida. Thủy triều sáng cao vào tháng 10 17, 2016.
Ảnh: Wikimedia

Đối với người Mỹ sống dọc theo bờ biển phía đông và Vịnh Mexico, sự kết thúc của 2017 Atlantic mùa bão vào ngày 11 tháng 11 30 là một cứu trợ. Các nhà dự báo năm nay đã ghi nhận các cơn bão có tên là 17, trong đó đã trở thành các cơn bão. Sáu là những cơn bão lớn (Loại 10 hoặc mạnh hơn) và ba cơn đổ bộ: Harvey ở Texas, Irma ở Caribbean và Florida, và Maria ở Caribbean và Puerto Rico. Đó là mùa tốn kém nhất từ ​​trước đến nay, gây ra thiệt hại hơn so với tỷ USD 200.

Nhiều nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng cho thấy biến đổi khí hậu đang khuếch đại tác động của bão. Ví dụ: một số nghiên cứu vừa được công bố vào tháng 12 2017 kết luận rằng biến đổi khí hậu do con người gây ra đã khiến lượng mưa trong cơn bão Harvey trở nên dữ dội hơn. Nhưng biến đổi khí hậu không phải là yếu tố duy nhất khiến các cơn bão trở nên thiệt hại hơn.

Trong một nghiên cứu chúng tôi đồng tác giả với đồng nghiệp của chúng tôi Jon Martin, chúng tôi đã chỉ ra rằng hai quá trình khí hậu tự nhiên hội tụ đã tạo ra một điểm nóng trực tiếp từ Mũi Hatteras, Bắc Carolina đến Miami nơi mực nước biển tăng nhanh gấp sáu lần so với mức trung bình toàn cầu giữa 2011 và 2015. Chúng tôi cũng chỉ ra rằng những điểm nóng như vậy đã xảy ra tại các điểm khác dọc theo Biển Đông trong thế kỷ qua. Bây giờ chúng ta thấy các dấu hiệu cho thấy một người đang phát triển ở Texas và Louisiana, nơi nó có khả năng khuếch đại lũ lụt trong Harvey - và có thể làm cho các cơn bão ven biển trong tương lai trở nên tai hại hơn.

sự kiện lũ lụt hàng nămGần như mọi địa điểm được đo đã trải qua sự gia tăng lũ lụt ven biển kể từ các 1950. Tốc độ đang tăng tốc ở nhiều địa điểm dọc theo bờ biển phía đông và vùng Vịnh. USEPA

Giải câu đố về độ mặn

Công việc của chúng tôi bắt đầu khi Jon Martin cho thấy một trong số chúng tôi (Arnoldo) dữ liệu về độ mặn từ nước bị mắc kẹt giữa các trầm tích lót sàn nhà Phá sông Ấn ở phía đông Trung Florida. Ở đây nước ngầm với các hồ nước mặn bằng không dọc theo bờ biển phía sau một số đảo chắn. Jon và nhóm nghiên cứu của ông đã phân tích những thay đổi trong hóa học nước và thấy rằng độ mặn đã tăng đáng kể trong thập kỷ trước. Điều này cho thấy nước mặn đã nhanh chóng xâm nhập vào đầm phá.

Quá trình này thường được thúc đẩy bởi mực nước biển dâng hoặc con người bơm nước ngọt từ dưới lòng đất hoặc kết hợp cả hai. Arnoldo đã tham khảo ý kiến dữ liệu trực tuyến từ Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia, và thấy rằng mực nước biển dâng lên nhanh chóng tại Bến tàu Trident gần đó giữa 2011 và 2015. Trong khi mực nước biển toàn cầu đang tăng với tốc độ trung bình khoảng 1 mỗi thế kỷ, trang web này đã ghi nhận mức tăng khoảng 5 inch chỉ trong năm năm.

Khi Arnoldo chia sẻ phát hiện này với Andrea, một chuyên gia quốc tế về mực nước biển dâng trong quá khứ, cô đã nổi. Những tỷ lệ này cao gấp mười lần so với tốc độ tăng mực nước biển dài hạn dọc theo bờ biển Florida. Điều tra sâu hơn cho thấy rằng tất cả các đồng hồ đo thủy triều ở phía nam Cape Hatteras cho thấy một sự gia tăng tương tự trong cùng thời kỳ. Điều này đặt ra hai câu hỏi: Có phải tốc độ tăng mực nước biển nhanh tương tự trước đây đã được quan sát thấy ở phía đông nam Hoa Kỳ? Và điều gì đã gây ra sự tăng tốc tạm thời này?


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Các kiểu khí hậu hội tụ

Công việc trước dọc theo bờ biển Đại Tây Dương đã xác định khu vực phía bắc Cape Hatteras dễ bị tổn thương trước tốc độ tăng mực nước biển, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Sự nóng lên của hành tinh dự kiến ​​sẽ làm suy yếu Dòng hải lưu, một dòng hải lưu Đại Tây Dương mạnh mẽ kéo nước ra khỏi bờ biển phía đông và mang nó về phía bắc. Làm chậm dòng chảy của Vịnh để lại nhiều nước hơn dọc theo bờ biển, làm tăng mực nước biển.

Nhưng cơ chế này không thể giải thích một bước nhảy của cường độ này ở mực nước biển phía nam Cape. Một nghiên cứu khác trước đây đưa ra một manh mối bổ sung. Nó đề xuất rằng Dao động Bắc Đại Tây Dương (NAO), một mô hình bập bênh trong áp suất không khí trên các khu vực khác nhau của Bắc Đại Tây Dương, có thể giải thích sự thay đổi vị trí của các biến đổi ngắn hạn trong mực nước biển dâng.

Các dịch chuyển trong NAO làm thay đổi vị trí của luồng phản lực, mô hình gió và đường đi của bão, tất cả đều ảnh hưởng đến việc phân phối nước trong lưu vực Bắc Đại Tây Dương. Cuối cùng, các hiệu ứng tích lũy của NAO trên đại dương quyết định liệu nước sẽ đổ lên phía bắc hay phía nam của Cape Hatteras. Do đó, nước chất đống tốt hơn ở phía bắc của Cape Hatteras trong thời kỳ 2009-2010, và ở phía nam từ 2011 đến 2015.

Dao động Bắc Đại Tây Dương (NAO)
Khi NAO ở giai đoạn tích cực (trái), độ tương phản giữa áp suất cao so với Azores và áp suất thấp ở phía bắc Đại Tây Dương mạnh hơn bình thường, dẫn đến những cơn bão nhẹ ở phía bắc châu Âu và khô trên Địa Trung Hải. Nhưng khi độ tương phản thấp hơn bình thường, NAO bước vào pha âm (phải), dẫn đến thời tiết lạnh, khô ở phía bắc châu Âu và điều kiện ẩm ướt ở phía nam.
UCAR, CC BY-NĐ

Cơ chế liên quan đến NAO này đã giải thích nơi gia tốc mực nước biển có thể xảy ra dọc theo bờ biển Đại Tây Dương, nhưng dường như không giải thích được thời gian của chúng. Chúng tôi điền vào chỗ trống bằng cách kiểm tra hồ sơ đo thủy triều trong thế kỷ qua dọc theo toàn bộ bờ biển Đại Tây Dương của Hoa Kỳ. Tổng quan này cho thấy thời gian tăng tốc mực nước biển ngắn hạn, kéo dài từ một đến vài năm, có liên quan đến tín hiệu tích lũy của một kiểu khí hậu định kỳ khác: El Nino Southern Oscillation, hoặc ENSO, là kết quả của sự dao động của áp suất khí quyển trong lưu vực nhiệt đới Thái Bình Dương.

Mặc dù ENSO xảy ra ở Thái Bình Dương, nhưng tác dụng của nó tuyên truyền trên khắp Bắc Mỹ, thay đổi nhiệt độ không khí và chế độ gió ở miền đông Hoa Kỳ. Những thay đổi trong phân phối gió này có thể ảnh hưởng đến vận chuyển nước ở Bắc Đại Tây Dương, khiến nó có thể tích tụ dọc theo Biển Đông Hoa Kỳ. Các nhà khoa học khác có thể hiện rằng vận tải này cuối cùng xác định thời điểm tăng tốc ngắn hạn trong mực nước biển dâng dọc bờ biển Đại Tây Dương Hoa Kỳ.

Tóm lại, chúng tôi thấy rằng sự gia tốc ngắn hạn trong mực nước biển dâng đã liên tục xảy ra trong thế kỷ qua, đôi khi xảy ra ở phía nam của Cape Hatteras và đôi khi tập trung ở phía bắc của Cape. Những điểm nóng này có thể vượt quá tỷ lệ 4 inch trong năm năm và có thể xảy ra ở bất cứ đâu dọc theo bờ biển Đại Tây Dương của Hoa Kỳ. Chúng hình thành khi các tín hiệu tích lũy của ENSO và NAO hội tụ, di chuyển nước biển về phía bờ biển.

Một thẻ hoang dã cho lũ lụt ven biển

Nghiên cứu của chúng tôi có ý nghĩa nghiêm trọng đối với các nhà quy hoạch ven biển. Sự nóng lên toàn cầu đang làm tăng mực nước biển dọc theo toàn bộ bờ biển Đại Tây Dương và các cộng đồng nên chuẩn bị cho nó. Ngoài ra, phát hiện của chúng tôi cho thấy mực nước biển có thể tăng và giảm quanh mức này nhiều hơn so với 4 inch trong khoảng thời gian năm năm, do sự thay đổi trong tương tác khí quyển đại dương trong lưu vực đại dương Thái Bình Dương và Đại Tây Dương. Sự thay đổi này có thể xảy ra trong vòng năm đến 10 năm.

Những điểm nóng này khuếch đại mức độ nghiêm trọng của lũ lụt ven biển đã xảy ra từ bão và triều vua. Cư dân giữa Charleston, Nam Carolina và Jacksonville, Florida - một đoạn đường mà mực nước biển ít nhất là 4 inch (10 centimet) bây giờ sau đó họ đã ở 2010 - đã tìm ra điều này một cách khó khăn.

Người dân Miami Beach đang đối phó với sự gia tăng mạnh mẽ của lũ lụt do mực nước biển dâng cao.

Bây giờ chúng tôi đang xem xét dữ liệu từ Vịnh Mexico, nơi các trạm thủy triều cũng đang hiển thị mực nước thường cao hơn dự đoán. Sự gia tăng dọc theo bờ biển Vịnh Florida đã qua đỉnh điểm, nhưng Texas và Louisiana vẫn đang chứng kiến ​​sự gia tăng mực nước biển. Sự gia tăng mực nước biển rất khó dự đoán và không rõ liệu chúng có trở nên nghiêm trọng hơn theo thời gian hay không. Nhưng họ làm cho nó trở nên cấp bách hơn đối với các cộng đồng ven biển để tăng mực nước biển một cách nghiêm túc ngày hôm nay.

Giới thiệu về tác giả

Arnoldo Valle-Levinson, Giáo sư Kỹ thuật Xây dựng và Bờ biển, University of Florida và Andrea Dutton, Trợ lý Giáo sư Địa chất, University of Florida

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Cuốn sách của Arnoldo Valle-Levinson

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

Sách liên quan:

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = mực nước biển dâng; maxresults = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

ĐỌC MOST