海平面上升使沿海地區(qū)處于氣候變化影響的最前沿,但新研究表明,它們也面臨其他與氣候有關(guān)的威脅。在1月14日發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)上的一項研究中:海浪的能量在全球范圍內(nèi)一直在增長,研究發(fā)現(xiàn)海洋變暖和海浪能量的增加之間存在直接聯(lián)系。許多長期趨勢和預測都帶有氣候變化的特征,包括海平面上升、全球氣溫上升和海冰減少。迄今為止,對全球海洋氣候的分析已經(jīng)確定,在兩個半球高緯度的海洋局部地區(qū),風速和浪高有所增加。在極端情況下(如冬季波浪),這種增加比在平均情況下更大。
隨著氣候變化,波浪能增加意味著海岸風險和適應能力將面臨更多挑戰(zhàn)。圖片:IH Cantabria
博科園-科學科普:然而一個全球變化的信號以及局部波高增加與全球變暖之間的相關(guān)性仍然沒有被探測到。這項新研究的重點是海浪所含能量,這種能量通過風傳播并轉(zhuǎn)化為波浪運動。這個被稱為波浪功率的指標一直在增加,與海洋表面的歷史變暖直接相關(guān)。上層海洋的變暖,以海平面溫度上升的趨勢來衡量,已經(jīng)影響了全球的風型,而這反過來又使海浪變得更強。首次確定了全球變暖對波浪氣候影響的全球信號,事實上,自1948年以來,海浪的能量在全球范圍內(nèi)以每年0.4%的速度增長,而這一增長與全球和海洋區(qū)域海平面溫度的上升有關(guān)。
該研究的共同作者、坎塔布里亞大學(IHCantabria)環(huán)境水力學研究所所長伊尼戈·j·洛薩達(Inigo J. Losada)說:氣候變化正在以不同的方式改變海洋,包括海洋大氣環(huán)流的變化和水的變暖。洛薩達說:這項研究表明,與二氧化碳濃度、全球海平面上升或全球表面大氣溫度類似,全球波浪能可能是全球變暖的一個有價值的潛在指標。了解海浪的能量如何對海洋變暖作出反應對沿海社區(qū)具有重要意義,包括預測對基礎(chǔ)設(shè)施、沿海城市和小島嶼國家的影響。海浪決定了人們在哪里建造基礎(chǔ)設(shè)施,比如港口和港口,或者需要通過防波堤和防洪堤等海岸防御設(shè)施進行保護。事實上,波浪作用是海岸變化和洪水的主要驅(qū)動力之一,隨著波浪能量的增加,其影響會變得更加深遠。
海平面上升將使更多的波浪能向海岸移動,從而進一步加劇這些影響。雖然研究揭示了波浪能量增加的長期趨勢,但這種增加的影響在最猛烈的風暴季節(jié)尤為明顯,比如2013-2014年冬季北大西洋對歐洲西海岸造成的影響,以及2017年加勒比破壞性颶風季節(jié)對沿海風暴破壞力和經(jīng)濟影響的強烈提醒??菜祭飦喆髮W(Universidad de Cantabria)副教授、合著者費爾南多·j·門德斯(Fernando J. Mendez)表示:氣候變化的影響在人類和海洋交匯的沿海地區(qū)將尤其明顯,研究結(jié)果表明,風險分析忽視了波浪功率的變化,而海平面上升是唯一的驅(qū)動因素,這可能會低估氣候變化的后果,導致不充分或不適應。
博科園-科學科普|研究/來自:加州大學圣克魯茲分校
參考期刊文獻:《Nature Communications》
DOI: 10.1038/s41467-018-08066-0
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