布魯克林，高瓦納斯——超級風暴桑迪的風暴潮在離我家僅一個多街區的地方停了下來，幾乎精確地反映了紐約市疏散地圖上兩個不同附近洪水區域的邊界。靠近長島最西端高瓦納斯運河的房屋、商店和倉庫——由於工業遺產與暴雨中的汙水溢流相結合，使其底部的淤泥、水域和鄰近土地符合超級基金指定條件，成為美國汙染最嚴重的地區之一——地下室和低層被變成了臭氣熏天的水池。即使在第二天，這些汙濁的水仍然被沙袋和其他可能的防洪措施困住。
在整個紐約大都會地區以及更南端的新澤西州，桑迪的颶風級大風吹倒了樹木和電線，造成了估計200億美元或更多的損失。但超過每小時74英里的風速最持久的影響可能來自它們推到陸地上的巨大涌水，摧毀了海灘，淹沒了木板路，灌滿了地鐵隧道，破壞了電力基礎設施，並摧毀了生命。
儘管可能很難相信，但這次事件本可能造成更大的破壞。“這不是最壞的情況，”美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）國家颶風中心（NHC）的風暴潮專家傑米·羅姆說。“最壞的情況是，一場強度更大的風暴以完全相同的路徑來襲”，同時又在高潮時登陸。“那會造成更大的洪水，”他補充說。
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然而，超級風暴桑迪造成的大規模洪水在近幾十年中已經是前所未有的。然而，據專家稱，由於當地地理、脆弱的沿海開發以及氣候變化導致的海平面上升的綜合影響，在未來幾十年，這種情況只會變得更有可能發生。未來，不需要像桑迪這樣的“科學怪人風暴”來淹沒該地區。鑑於這種現實，最好的防禦措施可能是接受洪水不可避免的事實，並準備基礎設施來承受洪水，就像在其他歷史上更容易遭受風暴潮洪水的地區一樣。
並非第一次洪水
當然，紐約大都會地區在其歷史上遭受過破壞性的風暴潮，儘管大多數都不如這次嚴重。例如，在1960年，颶風唐娜作為2級熱帶氣旋席捲了整個東海岸，風速超過每小時105英里。儘管唐娜有一些緩解因素——它在退潮時到達，而且這場風暴（像去年的1級颶風艾琳）是平行於海岸移動，而不是正面襲擊海岸——但這些風仍然將足夠的海水推入紐約港，造成了超過6英尺的風暴潮，同樣淹沒了曼哈頓的部分地區。
相比之下，桑迪的較大風暴潮是後熱帶氣旋路徑的結果，這場超級風暴轉向並隨後猛烈衝擊了新澤西州的海岸，將一道懲罰性的水牆推到花園州的海岸，並向北推入紐約港。
風是如何產生風暴潮的？在熱帶氣旋中，氣壓在邊緣最高，在中心最低。空氣以每小時74英里以上的速度流動，以填充那個低壓區域。此外，低壓本身也有助於提高其下方的海平面，從而在風暴中心登陸的地方加劇風暴潮。波浪作用本身也可以增強這種效果，隨著波浪一個接一個地湧入岸邊，風暴潮的高度會更高。
風暴潮最終影響還有一個重要因素：沿海地理。“風暴潮就像房地產：位置，位置，位置，”羅姆說。在紐約港，周圍的海岸線起到了漏斗的作用，將越來越多的湧入水引導到越來越窄的區域。當大量的水以這種方式被限制時，“它別無選擇，只能溢位並淹沒周圍的土地，”羅姆指出。而且，在海岸線平緩地向海洋傾斜，而不是陡峭地下降的地方，會產生更大的風暴潮。紐約市面積約305平方英里，由於其超過500英里的海岸線具有小海灣、海灣和其他可能引導上漲的海水深入內陸的潛在漏斗，因此特別容易受到風暴潮的影響。
風暴潮預測的藝術
應對此類洪水的一個重要部分是瞭解它們襲擊的可能性，以及它們登陸時的高度。國家颶風中心的風暴潮部門的預測基於將在陸地上移動的水量，稱為海平面以上的“溼”線。當然，預測永遠不可能完美，羅姆（他也是一位前颶風專家）指出他的部門，因為影響風暴潮的引數每小時都在變化：精確的登陸位置、風力強度、接近海岸的角度、風暴移動的速度、風暴的大小等等。
事實上，國家颶風中心是世界上為數不多的提供多個風暴潮預測以幫助應急計劃人員應對的機構之一。它從一個計算機模型開始，該模型考慮了海岸本身的資料，包括其輪廓、深度、自然結構和人造結構，以及河流進入的位置和其他因素。然後，計算機根據輸入的風速、風暴本身的速度及其總大小來模擬風暴潮，而這些反過來又基於國家颶風中心的人類颶風專家給出的最佳預測。大多數風暴潮預測到此結束，只給出一個最佳猜測。
但即使是擁有最好的工具和最豐富經驗的最佳氣象學家也無法精確預測這些事情中的任何一件，因此國家颶風中心會多次執行該模型，並對風暴輸入進行多種變化，例如風速或風暴的總面積。風暴潮的水平可能會隨著這些因素的相對較小的波動而迅速變化。“這非常棘手，”羅姆說。“氣象的細微變化會產生巨大的差異。”
例如，2004年的颶風伊萬改變了其路徑，其風眼經過莫比爾灣的東部，而不是像基於預報的那樣在其西部。根據羅姆的說法，這種小於30英里的方向變化使實際的風暴潮減少了10英尺，將水推離海灣而不是推入海灣。“任何認為他們可以在提前兩到三天內預測30英里範圍內的登陸點的人都不知道他們在做什麼，”羅姆說。
或者以桑迪為例，儘管桑迪在登陸新澤西州之前錄得了北卡羅來納州以北任何風暴的最低氣壓——僅為943毫巴——但它仍然只是最弱的颶風級別，持續風速超過每小時74英里。相反，超級風暴桑迪的巨大規模——風力分佈在超過1000平方英里的巨大區域——產生了巨大的海水湧動。要理解這種差異，可以將較小的風暴想象成用手指劃過浴缸——它不會擾動太多水——而較大的風暴就像將整個手臂穿過——你可以產生顯著的水湧。
事實上，即使在風暴中心登陸幾天後，桑迪蔓延的風場仍然將水位推高到正常水平以上。
建立更好保護措施的成本
地勢低窪的紐約市及其所有的沿海開發專案尤其容易受到這些較高水位的影響。在墨西哥灣沿岸和佛羅里達州東部等颶風活動較為頻繁的地區，防洪牆、堤壩甚至人工溼地有助於減輕風暴的影響。例如，有人提議擴建加爾維斯頓周圍的堤壩，以保護其免受類似2008年颶風艾克那樣的大風暴的襲擊。
要充分保護曼哈頓，需要一個高、長且連續的防洪牆，環繞島嶼兩側，類似於長16公里、高5米、底部厚度近5米的加爾維斯頓海濱的防洪牆。在1960年颶風唐娜過後，實際上有人提議在康尼島修建這樣的海堤——但從未建成。
這並不是說這樣的牆將是萬能的。即使建造了這樣的防禦措施，這堵牆也可能在嚴重洪水中起到既擋水又擋水的作用，就像颶風艾克過後在加爾維斯頓發生的那樣。這種方法在其他方面也不總是受歡迎：它會擋住海景。“你也有一個審美問題，”德克薩斯農工大學的地貌學家克里斯·豪澤指出。
理論上，自然的屏障——溼地、森林和沙洲——可以削弱風暴的影響。“它就像一道海堤，但它是用沙子做的，”Houser 在談到沙洲及其沙丘時說道，這是他主要的研究領域。與紐約港等凹形海灣和入口的漏斗效應相比，這些沙洲的突出方式——它們的凸形——可以作為風暴潮的屏障。但是，紐約市周圍沒有足夠的可用土地來恢復溼地或森林等自然防禦措施。
無論如何，要阻止未來超級風暴的影響，就需要比天然的沙洲更大的沙洲。例如，在路易斯安那州，人造屏障的高度將是天然島嶼的三倍，以保護沿海財產以及石油和天然氣基礎設施。同樣，需要在紐約港建造一個同樣巨大的人造沙洲。
這使得一些可能過於昂貴的替代方案成為選擇，例如像泰晤士河的潮汐屏障來保護倫敦，或者像荷蘭那樣的由堤壩、防洪堤和其他水控制結構組成的大型系統。但是，泰晤士河屏障的建造成本近 20 億美元，每年的運營成本約為 1000 萬美元。這種潮汐屏障至少一個世紀以來一直是一些紐約市規劃者的夢想。
適應氣候變化
似乎所有這些都還不夠應對，還有一個額外的難題需要處理，那就是海平面上升。紐約市有兩個主要因素在起作用。首先，在冰河時代冰川巨大重量移除後，陸地在更北端反彈，導致曼哈頓島本身正在緩慢下沉。其次，與此同時，根據美國地質調查局的資料，在 20 世紀，海洋在當地上升了近 3 英寸。這些變化將使創造對風暴潮的長期保護變得更具挑戰性。“你正在從一個新的零點開始，”Rhome 說。“完全相同的風暴在未來會產生更嚴重風暴潮。”
例如，荷蘭正在計劃到本世紀末海平面上升近一米，儘管這處於科學預測的上限。荷蘭的計劃既要加強和加高現有的堤壩和防洪堤，也要像數百年來一樣，準備某些區域作為安全洩洪區，在必要時準備被淹沒。
在未來，為這種不可避免的洪水做好準備將與試圖阻止此類事件一樣重要，甚至更重要。“曼哈頓再次遭遇風暴潮的機會越來越高，”Houser 指出。基礎設施——特別是位於地下的基礎設施，例如地鐵隧道和重要裝置——必須做好防洪準備。例如，地下室的發電機或燃料箱可以重新安置，並且可以保護隧道中的泵，以便它們以後可以完成排水工作。
這將幫助紐約市應對未來可能比桑迪颶風造成更多洪水的超級風暴。幸運的是，對於大都市地區來說，這場後熱帶氣旋沒有在傾瀉海水的相同地方降雨。當降雨和風暴潮結合時，洪水會更加嚴重。“有些風暴會在河口處產生巨大的風暴潮，同時降下大量雨水，”Rhome 解釋道。“它們可能會同時發生，產生難以置信的破壞性結果。”
事實上，紐約市的洪水區地圖，就像美國各地市政當局的類似地圖一樣，是淡季計算機建模的直接結果，目的是瞭解在最壞的情況下可能發生的情況。因此，A 區很可能被該地區的任何熱帶氣旋強度風暴淹沒，而 C 區則需要風速超過 110 英里/小時的大型颶風。“C 區是最壞的情況，”Rhome 解釋道。
在 Gowanus 的 C 區，這裡的慘痛經歷證實了這一點，即使是典型的東北降雨也會導致汙水溢位到運河中，而在大雨中，當地街道可能會變成河流。將這種情況與超級風暴桑迪產生的那種海水湧浪結合起來，將會發生更加災難性的洪水。這是一個紐約市——以及所有沿海城市——現在應該為之做好準備的未來。正如紐約州州長安德魯·庫莫在萬聖節的新聞釋出會上指出的那樣，超級風暴桑迪的教訓是“認識到氣候變化是一個現實，極端天氣是一個現實。我們很脆弱，這是一個現實。”