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年复一年回到同一片海滩的人们很可能已经注意到，有时海滩宽阔而沙质，而另一些时候，海滩似乎几乎消失了。多年来，科学家们已经了解了猛烈风暴期间汹涌的海浪如何将沙子吸到近海。然而，一旦暴风雨过去，沙子如何重新出现在海滩上仍然是一个谜，并且没有这些信息，准确预测海滩演变是不可能的。现在，研究人员离预测沙子的旅程又近了一步。今天在《科学》杂志上描述了一个模型，该模型成功预测了保护海滩免受强烈海浪侵蚀的沙洲如何在几周内迁移离开海岸并返回。
大约十年前，伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 的史蒂夫·埃尔加在北卡罗来纳州鸭子镇的海滩上设置了一系列漂浮压力计、声纳设备和水速计，试图确定波浪作用的哪些变化将沙子带回岸上。在两个月的时间里，他测量了从海岸线到水深五米处的不断变化的水流和沙子分布。根据这些测量结果，埃尔加和麻省理工学院和 WHOI 的研究生费尔南达·霍菲尔在过去几年中开发了一个数学模型，该模型考虑了波速的变化并预测了沙洲的迁移。他们的模型是第一个准确预测观察到的近岸和离岸沙洲运动变化的模型，并且在 45 天内成功做到了这一点。
鸭子镇宽阔的沙滩代表了大多数东海岸海滩，因为它有一个沙洲，而且冲击海岸线的海浪与影响从缅因州到佛罗里达州沙子输送的海浪相同，霍菲尔解释说。但由于很难像在鸭子镇那样在冲浪区设置测量设备，这对搭档现在正在研究一种使用单个近海浮标测量波浪特性的方法。如果新技术能够准确收集数据，该模型将更容易在其他地方应用，以预测何时强烈的退潮可能会危及游泳者，或者何时可能适合开始海滩补给。霍菲尔说，他们的目标是有一天能够说：“告诉我近海的波浪是什么样的，我就会告诉你几个月后海滩会是什么样子。”