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海平面研究给汉普顿路带来了好消息和坏消息

Sea level trends
海平面趋势 由卫星测高测定的全球平均海平面趋势,单位为毫米/年。请注意,切萨皮克湾地区正在经历相对较小的海平面上升,每年约1.8毫米。数据由NOAA卫星测高佳博体育提供。图片由VIMS提供
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海平面趋势 根据NOAA卫星数据,当地海平面每年以毫米为单位上升。请注意,切萨皮克湾附近的死亡率相对较低。数据由NOAA卫星测高佳博体育提供,下载为谷歌Earth kml文件。图片由VIMS提供
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海平面趋势 美国东海岸8个潮汐站相对海平面的线性趋势。请注意诺福克附近的休厄尔斯点的高比率。数据来自Zervas, 2009年。图片由VIMS提供

威廉玛丽学院弗吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)的研究人员对当地海平面趋势进行了一项新的研究,给那些关心沿海洪水和切萨皮克湾沿岸洪水的地方带来了好消息和坏消息。

该研究的主要作者约翰·布恩博士说,好消息是“切萨皮克湾的绝对海平面上升速度只有全球平均上升速度的一半左右。”布恩说,坏消息是“当地的下沉远远超过了它。”

布恩此前曾警告说,海平面上升对汉普顿路的长期影响,特别是考虑到飓风和东北风期间沿海洪水的可能性增加。

在他们的报告中,Boon和他的合著者,VIMS教授John Brubaker和助理研究科学家David Forrest强调了绝对海平面和相对海平面之间的区别——绝对海平面是测量海水体积和质量的标准,相对海平面是测量海洋表面相对于陆地的水平(更具体地说,是潮汐计)。

作者指出,对于切萨皮克湾来说,相对温和的绝对海平面上升速度,加上当地较高的地面沉降率和沿海人口的增加,构成了一个重大的、日益严重的威胁。他们呼吁继续运行当地的潮汐测量网络,并增加新的测绘工具,如激光雷达,以帮助更智能的沿海规划和改进应急响应措施。

VIMS研究由美国陆军工程兵团诺福克区资助,并由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和马里兰州地质调查局的官员进行审查。

好消息

来自NOAA卫星和潮汐计的数据显示,切萨皮克湾的绝对海平面正以每年约1.8毫米的速度上升。根据政府间气候变化专门委员会的报告,这只是全球平均每年3.1毫米绝对海平面上升速度的一半(3.1毫米约为十分之一英寸)。

全球绝对海平面的变化率差别很大。在印度太平洋,海平面以每年10毫米的速度上升。在阿拉斯加湾和其他地区,海平面正在下降。这些区域差异反映了水温的差异(较暖的水密度较小,比较冷的水占用更多的体积)、当前模式、当地冰盖和冰川融水的增加以及其他因素。

坏消息

VIMS的研究基于对诺福克和巴尔的摩之间的10个潮汐测量仪35年来同时记录的详细分析,表明切萨皮克湾海平面上升的相对速度在每年2.91到5.80毫米之间。这是一个坏消息,因为即使是这些数值中的最低值也高于美国东海岸许多其他地区观察到的最高增长率。即使每年上升2.91毫米,在一个世纪的时间里,也相当于海平面上升1英尺(每年上升5.8毫米相当于上升2英尺)。

这些局部相对海平面上升速率与区域绝对平均值之间的差异反映了陆地表面的下沉。例如,1976年至2007年间,诺福克的休厄尔角测量到的相对海平面上升速度为每年4.52毫米。由于海平面的绝对上升只使水位增加了1.8毫米,因此海平面额外增加的2.72毫米(4.52毫米-1.8毫米)一定是由于地面沉降造成的。作者写道:“平均而言,在海湾水位站测量到的相对海平面上升中,约有50%是由于局部下沉造成的。”

大西洋中部地区正在缓慢下沉,这是由于上一个冰河时期北极冰盖融化导致的陆地运动、切萨皮克湾撞击坑导致的断层、当地地下水抽取以及其他因素造成的。没有证据表明,在未来几十年里,当地的沉降率可能会发生显著变化。

不确定的

VIMS研究的另一个目标是确定在过去的几十年里,当地的海平面上升速度是否有所增加。正如布恩所说:“我们知道海平面正在上升,想知道它现在是否比以前上升得更快。”

许多气候模式预测,海平面上升会随着全球变暖而加速,并且已经在全球范围内进行了观测。IPCC报告称,全球平均海平面上升速度从1961年至2003年的每年1.8毫米增加到1993年至2003年的每年3.1毫米。最近的一段时期与卫星的部署相吻合,卫星可以精确地显示全球海平面的绝对上升情况。

VIMS研究的这一部分的结果是不确定的,很大程度上是因为现有的潮汐计记录不够长,除了由北大西洋涛动(冰岛和亚速尔群岛之间的大气压力和风场的跷跷板)等现象引起的年复一年的变化外,研究人员无法推断出长期趋势的变化。

作者得出结论:“虽然美国大西洋沿岸的海平面以最高的速度持续上升,但目前没有证据表明,在5个海湾观测站中,有任何一个站的相对海平面上升速度有显著的统计学意义。”所研究的5个气象站中有4个显示,1944-1975年和1976-2007年间,相对海平面上升的速度有所增加,但这些增加都没有统计学意义。

他们警告说,“随着时间的推移,相对海平面上升速度仍有可能出现小幅但稳定的增长。”他们估计,“在未来几年中,可能需要以每年0.5毫米的速度增加统计上显着的加速。”