為什麼海平面會對沿海生活風險造成風暴潮

澳大利亞是一個巨大的大陸,但卻是一個沿海國家。 關於80%的澳大利亞人居住在海岸線的50km內,1.1米的海平面上升(2100的高端場景)將使價值約為63億(價值2008美元)的住宅建築面臨風險。

住在悉尼北部海灘的人,特別是在悉尼 科拉羅伊,當海岸線受到嚴重打擊時,親眼看到海洋對沿海地區造成的破壞 東海岸低 在六月的大潮期間。

有許多不同的因素決定了現在或將來哪些沿海家庭或郊區最容易遭受洪水或侵蝕的風險。 在一個 檢討 作為由該系列製作的系列的一部分出版 澳大利亞能源和水交換 我們調查了澳大利亞極端海平面和海岸影響的原因,它們如何變化,以及它們如何變化甚至更多。 雖然近幾十年來取得了重大進展,但仍存在許多問題。

要考慮的第一個因素是相對於陸地海拔的平均海平面。 這種“背景”海平面因年復一年和季節而異。 根據您居住的地方和氣候的影響,背景海平面可能會波動大約1m。 例如,在澳大利亞的北部海岸線上,厄爾尼諾和拉尼娜會導致年度海平面變化很大。

最重要的是潮汐,可預測地上升和下降,其範圍根據月球的位置和相位而變化。 大多數地方每天都有兩次潮汐,但奇怪的是 有些只有一個 - 包括珀斯.


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最重要的是天氣的影響,最顯著的短期影響是風暴潮和風暴浪。 在浪湧期間,風暴通過風壓,波浪積聚和大氣壓力變化的組合將額外的水推到海岸上。 顯然,這些因素比潮汐更加局部化。

極端的海平面事件,例如6月襲擊悉尼的事件,可能是由風暴潮等孤立事件引起的。 但更多時候,它們是由於自然現象的組合,而這些自然現象本身可能不會被認為是極端的。 在悉尼,有幾個因素是一致的:由風暴引發的風暴潮 東海岸低,一個不尋常的波浪方向,一個王潮,以及高於平均水平的背景海平面。

這些進程已經具備破壞沿海住宅和基礎設施的能力。 但是對於未來,我們還需要考慮氣候變化,這將提高背景海平面,也可能改變風暴的頻率和強度。

長期趨勢

澳大利亞水域的平均海平面上升速度與全球平均水平相似(但略低於)。 自1993以來, 澳大利亞潮汐測量儀 顯示每年平均上升2.1mm,而 衛星觀測 顯示全球平均每年增長3.4mm。

真正重要的是極端海平面,而且這些水平一直在上升 大致相同的比率,意味著背景海平面上升是極端增加的一個相當好的指南。

海平面上升1 1王潮對昆士蘭黃金海岸的影響。 布魯斯米勒/ CSIRO,CC BY這種趨勢將在未來繼續,儘管更有能量的風暴系統也可能導致更大的風暴潮,從而導致一些地方的極端海平面上升。 更頻繁的風暴也將使極端海平面事件更加普遍。

通過2100,全球平均海平面是 預計 若本世紀全球暖化能控制在0.28?左右,則相對於0.61-1986年期間將上升2005-1m。但如果溫室氣體排放持續以目前的速度增加,世界海平面將上升 0.52-0.98m。

澳大利亞海岸線周圍的這種上升不會是一致的。 由於預期的變暖和東澳大利亞海流的加強,東海岸可能比6的海平面上升2100cm高出全球平均水平XNUMXcm。

澳大利亞的天氣和海浪趨勢難以預測。 衛星測量 在過去的30年中,南大洋的波浪正在逐漸增加,氣候模型表明這一點 這可能還會繼續。 隨著熱帶地區隨著氣候變化而不斷擴大,南大洋上的西風帶將進一步向南撤退並加強,掀起更高的海浪,這些海浪將會飛往澳大利亞南部海岸。 另一方面,靠近澳大利亞的弱風可能有助於抑制波浪高度。 在澳大利亞東部沿海地區,氣候模型顯示較少的大浪事件 由於未來塔斯曼海的暴風雨減少.

我們面臨的一個重大挑戰是沒有數據可用於監測我們南部海岸線的變化。 澳大利亞擁有世界上最長的東西大陸架,但我們只有少數波浪浮標來測量這些過程; 儘管有廣泛的沿海管理問題,但大部分海岸線未受到監測。

我們對澳大利亞極端海平面變化的理解也受到現有潮汐測量範圍的限制。 只有兩個數字潮位記錄(在 弗里曼特爾丹尼森堡)至少延續到20世紀初,並且沿海地區的其他地方的記錄通常跨越不到50年。

但是,我們的調查發現,通過將舊紙張潮汐圖表數字化,有機會增加可用記錄的長度。 這可以擴展我們南部和熱帶海岸線的幾個記錄。

我們在如何通過洪水和侵蝕改變海岸線方面也存在重大差距。 用於預測海岸侵蝕的簡單方法可以 低估了侵蝕,特別是在河口.

鑑於位於河口的大量城市基礎設施,以及它們易受沿海風暴和河流洪水影響的事實,這是我們仍需要回答的關於沿海生活的許多關鍵問題之一。

談話

關於作者

Kathleen McInnes,高級研究員, CSIRO; 海洋與大氣高級研究科學家Mark Hemer CSIRO和沿海海洋學家Ron Hoeke, CSIRO

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.


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