Solrig dag højvande generende oversvømmelser i downtown Miami Florida. Morgenhøjvandet den 17. oktober 2016. Foto: Wikimedia

For amerikanere, der bor langs den østlige og Mexicanske Golfs kyster, er slutningen af 2017 Atlantic orkan sæson den 30. november var en lettelse. I år registrerede prognosemænd 17 navngivne storme, hvoraf 10 blev orkaner. Seks var store orkaner (kategori 3 eller stærkere), og tre kom i land: Harvey i Texas, Irma i Caribien og Florida og Maria i Caribien og Puerto Rico. Det var den dyreste sæson nogensinde, der påførte mere end 200 milliard USD i erstatning.

Mange forskere har fundet beviser for, at klimaændringer forstærker virkningerne af orkaner. For eksempel flere undersøgelser netop offentliggjort i december 2017 konkluderer, at menneskeskabte klimaændringer gjorde nedbøren under orkanen Harvey mere intens. Men klimaændringer er ikke den eneste faktor, der gør orkaner mere skadelige.

I en studere vi skrev sammen med vores kollega John Martin, viste vi, at to konvergerende naturlige klimaprocesser skabte et "hot spot" fra Cape Hatteras, North Carolina til Miami, hvor havniveauet steg seks gange hurtigere end det globale gennemsnit mellem 2011 og 2015. Vi viste også, at sådanne hot spots er forekommet ved andre punkter langs den østlige kyst gennem det seneste århundrede. Nu ser vi indikationer på, at en er under udvikling i Texas og Louisiana, hvor den sandsynligvis forstærkede oversvømmelser under Harvey - og kan gøre fremtidige kyststorme mere skadelige.

Næsten alle målte steder har oplevet en stigning i kystoversvømmelser siden 1950'erne. Hastigheden accelererer mange steder langs øst- og Golfkysten. BRUG

Løsning af et saltholdighedspuslespil

Vores arbejde startede, da Jon Martin viste en af ​​os (Arnoldo) saltholdighedsdata fra vand fanget mellem sedimenter langs gulvet i Indian River Lagoon i det østlige centrale Florida. Her grundvand med nul saltholdighedspuljer langs kysten bag flere barriereøer. Jon og hans forskerhold analyserede ændringer i vandkemi og fandt ud af, at saltindholdet var steget dramatisk i løbet af det foregående årti. Dette tydede på, at saltvand hurtigt trængte ind i lagunen.

Denne proces er typisk drevet af enten havniveaustigning eller mennesker, der pumper ferskvand fra undergrunden, eller en kombination af de to. Arnoldo konsulterede online data fra National Oceanic and Atmospheric Administration, og fandt ud af, at stigningen i havniveauet var accelereret hurtigt ved den nærliggende Trident Pier mellem 2011 og 2015. Mens det globale havniveau er steget med et gennemsnitligt tempo på omkring 1 fod pr. århundrede, havde dette sted registreret en stigning på omkring 5 tommer på blot fem år.

Da Arnoldo delte denne opdagelse med Andrea, en international ekspert i tidligere havstigninger, blev hun oversvømmet. Disse rater var ti gange højere end de langsigtede havniveaustigninger langs Floridas kystlinje. Yderligere undersøgelser viste, at alle tidevandsmålere syd for Cape Hatteras viste en lignende stigning i samme periode. Dette rejste to spørgsmål: Var lignende hastigheder af hurtig havstigning tidligere blevet observeret i det sydøstlige USA? Og hvad var årsagen til denne midlertidige acceleration?

Konvergerende klimamønstre

Tidligere arbejde langs Atlanterhavskysten havde identificeret området nord for Cape Hatteras som sårbart over for accelererede havniveaustigninger, især i forbindelse med klimaændringer. Opvarmning af planeten forventes at svække Golfstrømmen, en kraftig Atlanterhavsstrøm, der trækker vand væk fra østkysten og fører det nordpå. At bremse Golfstrømmen efterlader mere vand på plads langs kysten, hvilket hæver havniveauet.

Men denne mekanisme kunne ikke forklare et spring af denne størrelsesorden i havniveauet syd for Kap. Endnu en tidligere undersøgelse gav et yderligere fingerpeg. Det foreslog, at Nordatlantisk svingning (NAO), et vippemønster i lufttrykket over forskellige regioner i Nordatlanten, kunne forklare skiftet i positionen af ​​kortsigtede variationer i havniveaustigningen.

Forskydninger i NAO ændrer positionen af ​​jetstrømmen, vindmønstre og stormspor, som alle påvirker fordelingen af ​​vand i det nordatlantiske bassin. I sidste ende bestemmer de kumulative virkninger af NAO på havet, om vandet vil hobe sig op nord eller syd for Cape Hatteras. Således hobede vandet sig fortrinsvis op nord for Kap Hatteras i perioden 2009-2010 og mod syd fra 2011 til 2015.

Når NAO er i sin positive fase (venstre), er kontrasten mellem højtryk over Azorerne og lavtryk i det nordlige Atlanterhav stærkere end normalt, hvilket fører til milde storme over Nordeuropa og udtørring over Middelhavet. Men når kontrasten er lavere end normalt, går NAO ind i sin negative fase (til højre), hvilket fører til koldt, tørt vejr i Nordeuropa og våde forhold i syd. UCAR, CC BY-ND

Denne NAO-relaterede mekanisme forklarede, hvor havniveauaccelerationer kan forekomme langs Atlanterhavskysten, men syntes ikke at forklare deres timing. Vi udfyldte de tomme felter ved at undersøge tidevandsmålinger over det sidste århundrede langs hele den amerikanske atlanterhavskyst. Denne gennemgang viste, at timingen af ​​kortsigtede havniveauaccelerationer, der varede et til flere år, var korreleret med det akkumulerede signal fra et andet tilbagevendende klimamønster: El Niño sydlige oscillation, eller ENSO, som er resultatet af en oscillation af atmosfærisk tryk i det tropiske Stillehav-bassin.

Selvom ENSO forekommer i Stillehavet, er dets virkninger breder sig over hele Nordamerika, ændre lufttemperaturer og vindregimer i det østlige USA. Disse ændringer i vindfordelingen kan påvirke vandtransporten i Nordatlanten, hvilket til tider får det til at bygge sig op langs den amerikanske østkyst. Det har andre videnskabsmænd vist at denne transport i sidste ende bestemmer tidspunktet for kortsigtede accelerationer i havniveaustigningen langs den amerikanske atlanterhavskyst.

Sammenfattende fandt vi, at kortsigtede accelerationer i havniveaustigningen gentagne gange er forekommet i løbet af det sidste århundrede, nogle gange forekommende syd for Cape Hatteras og nogle gange fokuseret nord for Kap. Disse hot spots kan overstige 4 tommer på fem år og kan forekomme overalt langs den amerikanske atlanterhavskyst. De dannes, når de akkumulerede signaler fra ENSO og NAO konvergerer og fortrænger havvandet mod kystlinjen.

Et wild card for kystoversvømmelser

Vores forskning har alvorlige konsekvenser for kystplanlæggere. Global opvarmning hæver havniveauet langs hele Atlanterhavskysten, og samfund bør forberede sig på det. Derudover viser vores resultater, at havniveauet kan stige og falde omkring dette niveau med mere end 4 tommer over en femårig periode på grund af variationer i hav-atmosfære-interaktioner i Stillehavet og Atlanterhavet. Denne variation kan forekomme i løbet af fem til 10 år.

Disse hot spots forstærker sværhedsgraden af ​​kystoversvømmelser, dvs allerede forekommende fra storme og kongetidevand. Beboere mellem Charleston, South Carolina og Jacksonville, Florida – en strækning, hvor havniveauet er mindst 4 centimeter højere nu, end de var i 10 – har fundet ud af dette på den hårde måde.

Beboere i Miami Beach håndterer dramatiske stigninger i oversvømmelser drevet af havniveaustigninger.

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

Nu ser vi på data fra den Mexicanske Golf, hvor tidevandsstationer også viser vandstande, som typisk er højere end forudsagt. Stigningen langs Floridas Golfkyst er forbi sit højdepunkt, men Texas og Louisiana oplever stadig en acceleration i havniveaustigningen. Accelerationer i havniveaustigningen er svære at forudsige, og det er uklart, om de vil blive mere alvorlige med tiden. Men de gør det endnu mere presserende for kystsamfundene at tage havniveaustigningen alvorligt i dag.

Om forfatterne

Arnoldo Valle-Levinson, professor i civil- og kystteknik, University of Florida og Andrea Dutton, assisterende professor i geologi, University of Florida

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Bog af Arnoldo Valle-Levinson

at Relaterede Bøger:

at

Tak for besøget InnerSelf.com, hvor der er 20,000 + livsændrende artikler, der promoverer "Nye holdninger og nye muligheder." Alle artikler er oversat til 30+ sprog. Tilmeld til InnerSelf Magazine, der udgives ugentligt, og Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine er udkommet siden 1985.