為什麼洪水沿海岸線美國已經惡化

為什麼洪水沿海岸線美國已經惡化

洪水沿海岸線美國一個著名的自然災害。 差不多是40% 美國人口居住在沿海縣。

清楚地了解各種洪水類型及其發生頻率的變化對於近期和未來的脆弱性和潛在影響的可靠估計至關重要。 鑑於沿海地區嚴重依賴自然資源和經濟活動,防洪準備和安全是長期復原力的關鍵因素。

研究 發表在雜誌上自然氣候變化,我們組裝的降雨漫長的歷史記載,潮汐測量讀數和颶風軌跡來評估暴雨對土地和風暴潮同時出現。 這兩者的結合 - 大雨 風暴潮 主要由驅動風暴的風 - 可能會導致“複合型”洪水。

我們發現,沿著美國各地的大型海岸線延伸,沿海洪水的兩個重要驅動因素之間存在著系統的聯繫,使兩者更有可能同時發生。 我們的分析表明,在過去的一個世紀裡,美國許多沿海城市的複合洪水事件數量有所增加。

更深入地了解複合洪水的頻率和可能性,可以幫助規劃人員更好地評估從洪水到關鍵基礎設施的風險。

脆弱的基礎設施

在洪水風險分析中,風暴潮和降水之間的相互依賴性一直被忽視,通常兩個洪水驅動因素中的一個被隔離調查。 因此,規劃者可能低估了實際的洪水風險。

事實上,美國政府問責辦公室,在七月22 2015報告題為“努力評估極端天氣事件的影響“回顧工程師的努力,整合來自極端天氣納入規劃和水資源基礎設施項目的操作變化的風險美國陸軍。 該報告的結論:“由於一些極端天氣事件的頻率和強度都在增加,而對其他類型的基礎設施,如颶風障礙和防洪牆進行系統化,國家風險評估,兵團將繼續採取零敲碎打的方法來評估風險在這樣的基礎設施“。


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風暴潮和暴雨之間的關係是沿著墨西哥灣和大西洋海岸更強 - 在熱帶氣旋和颶風往往會產生較大的風暴潮,也帶來顯著大量沉澱 - 與太平洋沿岸進行比較。

面對風暴潮氾濫,陸地上的強降水有助於加劇其嚴重程度和影響。 在其他情況下,風暴潮只會使海水水位升高到足以使重力供給的淡水排水系統受阻,減速或備用。 在這種情況下,內陸洪水潛力急劇上升,沿海社區面臨雨水和污水基礎設施出現故障的前景。

風暴潮影響徑流由於強降水攙和對沿海基礎設施事半功倍的效果。 這些影響的範圍可以從褪色的橋樑,由於溢出污水處理系統的衛生和公共健康問題。 而從風暴潮海平面的增加會更嚴重的影響。

同時,許多與驅涉及基礎設施可以大大提高。 該2013 基礎設施報告卡 由美國土木工程師學會頒發的以下等級:堤壩(D-),港口(C),廢水(D),道路(D)。

更好的準備

考慮到這一令人生畏的觀點,我們試圖量化複合洪水事件的發生頻率,這是從歷史記錄中收集的。 我們試圖了解複合洪水風險的空間格局,以及過去一個世紀的時間變化。

對於許多大城市,包括波士頓,紐約市,坦帕,休斯頓,聖地亞哥,洛杉磯和舊金山,我們發現了風暴潮天氣模式的轉變,這也有利於高降水量。 與20世紀早期相比,現在更有可能發生同時發生的極端現象。

以紐約市為例,我們確定了過去通常會引發複合事件的天氣情況,並表明這些情況在過去幾十年中更頻繁發生。 因此,風暴潮和降雨相結合的某些情景比過去20世紀中期的情況高出兩倍。 我們沒有試圖將這些趨勢歸因於特定的氣候現象,但這將是一個重要的下一步。

未來的研究還應注重在我們的研究指出這些變化對洪水風險,包括洪水風險的局部估計和應對措施的效率,以減輕這些事件的影響的影響。 同時,這將是重要的識別風暴潮和強降雨和大尺度氣候現象之間的依賴性觀測到的變化之間的聯繫。

這與高分辨率氣候和水力/水文模型的模擬相結合,將使我們能夠展望未來並定義復合洪水風險變化的情景。 然後,可以將對這些高風險的更好理解納入沿海適應規劃和復原力工作中。

關於作者談話

托馬斯·瓦爾在南佛羅里達大學海洋科學博士後研究員。
Shaleen Jain是緬因大學土木與環境工程系副教授。

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.


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