為什麼海平面上升得如此不平穩?

科學家們知道,在過去的一個世紀裡,某些地方的海平面比其他地方的海平面上升得更多。 沿著大西洋中部各州,特別是在哈特拉斯角和切薩皮克灣附近,它們沿著緬因灣向北,沿著南部沿著 南大西洋灣。 但為什麼?

“海平面上升影響了我們所有人,”伍茲霍爾海洋研究所助理科學家克里斯·皮庫奇說。 研究 最近發表在期刊上 性質 這解釋了東海岸海平面上升變化的原因。 “我們這些住在海岸的人感覺並且會繼續感受到它的影響。 但即使那些不住在海岸的人也會感受到這種效果。 展望未來,未來幾個世紀,全球海平面上升可達數米。 即使風暴的性質在未來不會發生變化,海平面上升的“基線”也會使沿海風暴的影響變得更糟。 海平面上升將會惡化。“

Piecuch和他的同事將東部“不平等”的海平面上升歸因於一種稱為“後冰期反彈”的現象。

幾千年前,大冰蓋覆蓋了北美北部的大部分地區,包括加拿大和美國東北部的大片地區。結果——因為冰蓋又大又重——它們壓低了地殼,導致地殼直接沉入冰蓋下方。 「結果,冰蓋邊緣或週邊的地方實際上被槓桿化了,」皮丘奇解釋道。 「這是一個不完美的類比,但你也許可以想像一個蹺蹺板。當你坐在蹺蹺板的一端時,它會下降,而蹺蹺板的另一端則會上升。再說一遍,這是幾千年前的照片。”

在此期間,冰蓋融化,減輕了重量。 因此,以前沉沒在那巨大重量下的區域可以放鬆並上升,而那些以前被槓桿或凸起的邊緣區域沉沒,他說。 “蹺蹺板在這裡再次發揮作用,”他說。 “如果你想像現在踩到蹺蹺板,那麼你所坐的那一端可以升起來,而另一端則會下沉。”


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他說,儘管冰蓋在 7,000 年前就已經消失,但冰期後反彈的拉鋸效應一直持續到今天。 「因為地球的反應如此緩慢?從某種意義上說,仍然感受到最後的冰河時代?那種『反向』拉鋸仍在繼續,土地在某些地方向上移動,在另一些地方向下移動, 」他說。 “正是這種空間變化的陸地運動造成了東海岸不同地方海平面上升速度不同的影響。”

他說,雖然東海岸的差異主要是由於冰川後自然發生的反彈造成的,但氣候變遷的加劇影響「在東海岸各地普遍感受到」。 「海洋正在變暖和熱膨脹,陸地冰正在融化,水正在流入海洋,兩者都會導致海平面上升。我們知道,上個世紀的全球海平面上升速度比過去三千年來的任何其他時期都要快,如果沒有人類的影響,海平面不會上升到我們觀察到的程度,而且我們知道————即使在過去25年?—全球海平面上升的速度一直在加快。這些和其他證據告訴我們,最近發生的事情是不尋常和反常的。而且,根據我們對科學的最佳理解,我們只能預計事情會繼續加速,沿海影響問題會惡化。”

為了找出過去100 年來海平面上升速度更快的原因,例如維吉尼亞州的諾福克海軍基地和北卡羅來納州的外灘群島等地區,皮丘奇和他的團隊收集了潮汐計的海平面測量數據以及顯示海平面上升程度的GPS 衛星數據。隨著時間的推移,陸地運動以及鹽沼沉積物中的化石,記錄了過去沿海海平面的變化。他們將這些觀測數據與複雜的地球物理模型結合在一起——他們說,這是以前從未做過的——以便對 1900 年以來的海平面變化進行更完整的解釋。

他們發現,冰川後期反彈佔東海岸海平面上升的大部分變化。 但即使在消除冰後反彈因素之後,“海平面趨勢[仍然]從緬因州一直穩步增加到佛羅里達州,”Piecuch說。 “造成這種情況的原因可能是最近一個世紀以來冰川和冰蓋的融化,地下水開采和築壩。

“海平面是一個複雜的問題,”他繼續道。 “許多過程可能導致海平面上升,例如,冰川後期反彈等地質過程加劇了氣候變化問題及其對沿海地區的影響。 對我們的研究有用的一點是,對於東海岸,我們已經確定了問題的一部分。 而且,由於這個問題在很長的時間內展開,我們可以自信地預測海平面的組成部分會在未來幾個世紀內上升。 但是,當然,這沒有說明海平面上升問題的其他部分,例如,由於持續的冰融化和海洋變暖。“

他的研究旨在加強對所涉及因素的科學認識,這應該“幫助我們理解他們將如何以及為什麼會在未來,特定地點和特定時間範圍內崛起,”他說。 “雖然這些研究不能阻止潮汐的發生,但它可以為我們提供最好的信息,以幫助我們預測對海岸的影響。”

可以肯定的是,不確定性仍然存在。 他說:“我們仍在努力了解未來海平面將會增加多少以及海平面將會增加多少。” 然而,這個消息幾乎肯定會很糟糕。 “這裡真的沒有好故事,”他說。 “在沒有物理上合理的情況下,全球海平面將會下降。 他們肯定會繼續上升,很可能會在加速的情況下繼續上升,幾十年和幾個世紀以來。“

這篇文章最初出現在 NexisMedia

關於作者

Marlene Cimons寫道 Nexus Media,一個涉及氣候,能源,政策,藝術和文化的聯合新聞專線。

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