更大的卡胡纳:更频繁和更高的极端海浪是全球变暖的副产品吗?

太平洋西北海岸最大浪高的增加可能比海平面上升构成更大的威胁


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阿曼德·蒂博从他在俄勒冈州内斯科温的阳台上眺望着太平洋冬季汹涌的海浪。“今天预测的涨潮是 10.1 [英尺],”他在 1 月 29 日星期五通过 YouTube 转述说。“我很高兴我们没有遇到风暴潮。明天应该是 10.2,所以应该会很有趣。”

幸运的是,内斯科温 在周六也没有经历风暴潮。但像太平洋西北海岸越来越多的海滨城镇一样,另一次风暴将极端海浪吹过其海岸线,并加剧已经发生的巨大洪水和侵蚀,这只是时间问题。根据 1 月 18 日发表在《海岸工程》杂志上的一项研究,更大和更频繁的极端海浪,加上海平面上升,是造成这种破坏的力量。而且,根据其他研究的早期结果,这种现象可能不仅限于俄勒冈州和华盛顿州。

华盛顿州生态部的海岸工程师乔治·卡明斯基说:“在我们海岸附近非常有趣,但尚未广为人知的是,在过去几十年里,浪高的增加在造成侵蚀和洪水方面比海平面上升更为重要。” “但是由于对气候变化的关注,这对于海岸的人们来说是海平面上升的代名词,[后者] 更受关注。”

卡明斯基正在努力将当地决策者的注意力转移到不断增长的滚筒浪和它们对从生态系统和海上能源结构到沿海发展等一切事物构成的风险上。俄勒冈州立大学的彼得·鲁杰罗及其同事新发表的结果使这项工作更加紧迫:而全球海平面上升以每年不到一英寸的速度缓慢上升,为海岸管理人员提供了相对充足的响应时间——太平洋西北地区的年度最大浪高正以约 10 厘米的速度上升,并将海浪冲上沙滩的高度越来越高。因此,根据鲁杰罗目前正在审查的另一篇论文,海浪对总水位(即波浪冲上海岸的水位加上潮汐)的贡献估计比海平面上升快 3 到 10 倍。

值得庆幸的是,太平洋西北海岸线的人口也相对较少。但是,人口更密集的地区也会发生变化吗?在即将发表在《海岸研究杂志》上的一篇论文中,加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的理查德·西摩表明,浪高正在沿着海岸向南增加,直到南加利福尼亚州。佛罗里达大学的彼得·亚当斯报告了从北卡罗来纳州的哈特拉斯角到佛罗里达州的西棕榈滩的类似趋势,尽管他的结果也尚未发表。而且,海浪可能正在上升的最早证据之一实际上来自大西洋彼岸:1962 年至 1986 年间,英国西南部附近平均浪高每年增加约 2.2 厘米的记录

这些地区可能很快会从俄勒冈州和华盛顿州吸取教训,特别是从一个麻烦不断的城镇吸取教训:“内斯科温处于前沿,”位于俄勒冈州阿斯托里亚的沿海灾害教育工作者帕特里克·科克伦说。“因此,我们不知道有哪些现成的方案会起作用。这是一个在问题中学习的过程。”

百年海浪的线索
以下是鲁杰罗正在学习的内容:在 20 世纪 90 年代中期,作为一名学生,他和他的导师使用追溯到 1981 年的记录来预测百年海浪的高度,这是一种大约一个世纪出现一次的巨浪,高 10 米。但随后,在 1997 年至 1999 年间,他们记录了至少五次超过该标记的波浪事件。“当你三年内发生五六次比百年事件更大的事件时,”鲁杰罗说,“你需要弄清楚发生了什么。”

答案是:太平洋西北地区的浪正在变大。基于对现在跨越 30 年的深水浮标数据进行的复杂统计分析,新的百年事件估计为 14 米。鲁杰罗甚至暗示,有可能出现比五层楼还高的巨浪。

现在说这种趋势将持续多久以及最高浪的高度将达到多高还为时过早。首先需要更好地理解这种现象背后的原因。由于太平洋年代际振荡(一种导致区域天气波动的海洋温度循环模式)的当前阶段涵盖了鲁杰罗的大部分浮标数据,因此不能排除自然循环。与此同时,发表在 2001 年《美国气象学会公报》上的一项研究表明,导致极端海浪的风暴的频率和强度增加与海面温度之间存在联系。西摩正在撰写一篇论文,他认为该论文巩固了全球气候变化与美国西海岸的波浪气候之间的联系。“我认为我已经找到了确凿的证据,”他说。

多层变量
但是,即使这个谜团解开了,太平洋西北地区的其他因素的汇合也使得很难找到简单的解决方案。“我们有海平面上升,再加上厄尔尼诺现象,再加上海浪增加和频率增加,”卡明斯基说。该地区还在预计一次大地震,这可能会立即将该地区的海平面提高一米或更多。更不用说太平洋西北地区已经是世界上一些最大的近海涌浪的所在地,冬季平均约为 3 米。这就是为什么该地区也是世界领先的海洋可再生能源投机者之一。(但不要开始认为更大的极端海浪意味着更多的绿色能源。西摩指出,能够承受如此强烈海浪的设备必须“非常庞大、坚固且笨重,以至于它无法很好地从小型海浪中提取能量”。)

用于保护海岸线的常用工具之一是人造巨石屏障,称为抛石。一条连续的厚抛石将内斯科温的海滨住宅与汹涌的潮汐隔开。但随着这些岩石被撞击并沉入沙中,它们需要频繁且昂贵的维护。蒂博实际上在他 1 月 6 日的YouTube帖子中展示了一台反铲挖掘机。“不幸的是,我们正在对我们的岩石进行一些工作,我本来希望今年我们不必这样做,”他说。“但海洋别无选择。”

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