更大的卡胡納:更頻繁和更高的極端海浪是全球變暖的副產品嗎?

太平洋西北海岸最大浪高的增加可能比海平面上升構成更大的威脅


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來關於塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


阿曼德·蒂博從他在俄勒岡州內斯科溫的陽臺上眺望著太平洋冬季洶湧的海浪。“今天預測的漲潮是 10.1 [英尺],”他在 1 月 29 日星期五透過 YouTube 轉述說。“我很高興我們沒有遇到風暴潮。明天應該是 10.2,所以應該會很有趣。”

幸運的是,內斯科溫 在週六也沒有經歷風暴潮。但像太平洋西北海岸越來越多的海濱城鎮一樣,另一次風暴將極端海浪吹過其海岸線,並加劇已經發生的巨大洪水和侵蝕,這只是時間問題。根據 1 月 18 日發表在《海岸工程》雜誌上的一項研究,更大和更頻繁的極端海浪,加上海平面上升,是造成這種破壞的力量。而且,根據其他研究的早期結果,這種現象可能不僅限於俄勒岡州和華盛頓州。

華盛頓州生態部的海岸工程師喬治·卡明斯基說:“在我們海岸附近非常有趣,但尚未廣為人知的是,在過去幾十年裡,浪高的增加在造成侵蝕和洪水方面比海平面上升更為重要。” “但是由於對氣候變化的關注,這對於海岸的人們來說是海平面上升的代名詞,[後者] 更受關注。”

卡明斯基正在努力將當地決策者的注意力轉移到不斷增長的滾筒浪和它們對從生態系統和海上能源結構到沿海發展等一切事物構成的風險上。俄勒岡州立大學的彼得·魯傑羅及其同事新發表的結果使這項工作更加緊迫:而全球海平面上升以每年不到一英寸的速度緩慢上升,為海岸管理人員提供了相對充足的響應時間——太平洋西北地區的年度最大浪高正以約 10 釐米的速度上升,並將海浪衝上沙灘的高度越來越高。因此,根據魯傑羅目前正在審查的另一篇論文,海浪對總水位(即波浪衝上海岸的水位加上潮汐)的貢獻估計比海平面上升快 3 到 10 倍。

值得慶幸的是,太平洋西北海岸線的人口也相對較少。但是,人口更密集的地區也會發生變化嗎?在即將發表在《海岸研究雜誌》上的一篇論文中,加利福尼亞大學聖地亞哥分校斯克裡普斯海洋研究所的理查德·西摩表明,浪高正在沿著海岸向南增加,直到南加利福尼亞州。佛羅里達大學的彼得·亞當斯報告了從北卡羅來納州的哈特拉斯角到佛羅里達州的西棕櫚灘的類似趨勢,儘管他的結果也尚未發表。而且,海浪可能正在上升的最早證據之一實際上來自大西洋彼岸:1962 年至 1986 年間,英國西南部附近平均浪高每年增加約 2.2 釐米的記錄

這些地區可能很快會從俄勒岡州和華盛頓州吸取教訓,特別是從一個麻煩不斷的城鎮吸取教訓:“內斯科溫處於前沿,”位於俄勒岡州阿斯托里亞的沿海災害教育工作者帕特里克·科克倫說。“因此,我們不知道有哪些現成的方案會起作用。這是一個在問題中學習的過程。”

百年海浪的線索
以下是魯傑羅正在學習的內容:在 20 世紀 90 年代中期,作為一名學生,他和他的導師使用追溯到 1981 年的記錄來預測百年海浪的高度,這是一種大約一個世紀出現一次的巨浪,高 10 米。但隨後,在 1997 年至 1999 年間,他們記錄了至少五次超過該標記的波浪事件。“當你三年內發生五六次比百年事件更大的事件時,”魯傑羅說,“你需要弄清楚發生了什麼。”

答案是:太平洋西北地區的浪正在變大。基於對現在跨越 30 年的深水浮標資料進行的複雜統計分析,新的百年事件估計為 14 米。魯傑羅甚至暗示,有可能出現比五層樓還高的巨浪。

現在說這種趨勢將持續多久以及最高浪的高度將達到多高還為時過早。首先需要更好地理解這種現象背後的原因。由於太平洋年代際振盪(一種導致區域天氣波動的海洋溫度迴圈模式)的當前階段涵蓋了魯傑羅的大部分浮標資料,因此不能排除自然迴圈。與此同時,發表在 2001 年《美國氣象學會公報》上的一項研究表明,導致極端海浪的風暴的頻率和強度增加與海面溫度之間存在聯絡。西摩正在撰寫一篇論文,他認為該論文鞏固了全球氣候變化與美國西海岸的波浪氣候之間的聯絡。“我認為我已經找到了確鑿的證據,”他說。

多層變數
但是,即使這個謎團解開了,太平洋西北地區的其他因素的匯合也使得很難找到簡單的解決方案。“我們有海平面上升,再加上厄爾尼諾現象,再加上海浪增加和頻率增加,”卡明斯基說。該地區還在預計一次大地震,這可能會立即將該地區的海平面提高一米或更多。更不用說太平洋西北地區已經是世界上一些最大的近海湧浪的所在地,冬季平均約為 3 米。這就是為什麼該地區也是世界領先的海洋可再生能源投機者之一。(但不要開始認為更大的極端海浪意味著更多的綠色能源。西摩指出,能夠承受如此強烈海浪的裝置必須“非常龐大、堅固且笨重,以至於它無法很好地從小型海浪中提取能量”。)

用於保護海岸線的常用工具之一是人造巨石屏障,稱為拋石。一條連續的厚拋石將內斯科溫的海濱住宅與洶湧的潮汐隔開。但隨著這些岩石被撞擊並沉入沙中,它們需要頻繁且昂貴的維護。蒂博實際上在他 1 月 6 日的YouTube帖子中展示了一臺反剷挖掘機。“不幸的是,我們正在對我們的岩石進行一些工作,我本來希望今年我們不必這樣做,”他說。“但海洋別無選擇。”

© .