报告显示,东海岸和墨西哥湾沿岸的海平面持续上升
威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员首次发布了他们的海平面“报告卡”的年度更新,标志着从1969年到2018年50年的水位观测。
这些基于网络的图表——可以在www.vims.edu/sealevelreportcard上找到——根据对美国从缅因州到阿拉斯加海岸线32个地方的潮汐计记录的持续分析,预测了2050年的海平面。
该项目的负责人、VIMS名誉教授约翰·布恩(John Boon)说,报告卡提供的海平面预测比NOAA或其他机构发布的预测更新得更频繁,这增加了报告卡的价值。
布恩和他的同事们还使用了一种统计方法,其中包括美国许多潮汐测量站最近海平面变化速度加快的证据,并强调了他们使用相对海平面测量的方法——相对于人们生活和工作的陆地表面的水位变化。弗吉尼亚和其他东部及墨西哥湾沿岸地区的海平面相对上升是由于水位上升和陆地下沉。
今年的报告卡是根据2018年历年每日潮汐计记录的月度摘要更新的,报告显示,32个站点的海平面变化趋势总体上保持稳定 控制海平面的过程 区域间略有波动。由于政府停摆了35天,今年的卡片发布被推迟了,这使得美国国家海洋和大气管理局无法汇编和获取最新的潮汐测量记录。
VIMS的海洋科学家莫莉·米切尔(Molly Mitchell)汇编并分析了今年的潮汐计数据,她强调了2018年海平面报告卡的两个特点。
首先是九月飓风佛罗伦萨的清晰信号,这是北卡罗莱纳州威尔明顿的潮汐计记录所捕捉到的。“北卡罗莱纳州的强降雨导致了整个秋季威尔明顿的高水位,”米切尔说,“尽管这对长期趋势只有很小的影响,因为这是一个暂时的增长。”
9月14日至18日期间,北卡罗来纳州大部分沿海地区的降雨量从20英寸降至30英寸以上。
米切尔还注意到,在 8个监测地点中有5个海平面上升 沿着加利福尼亚、俄勒冈和华盛顿海岸。她说:“尽管西海岸的海平面一直在缓慢上升,但模型预测它将开始更快地上升。”“过去两年的成绩单支持这一观点。”科学家们认为,这种加速是由于与太平洋年代际振荡(El Niño-like气候变化模式)有关的风模式的转变。
2018年,路易斯安那州大岛和德克萨斯州加尔维斯顿的墨西哥湾沿岸海平面继续以高速上升(大岛每年7.75毫米,加尔维斯顿每年6.19毫米),而这两个地方都没有明显加速的迹象。如果继续缺乏加速,预计到2050年,这些地点的海平面将大致与弗吉尼亚州诺福克的海平面相当(比1992年的海平面高出约0.49米[1.6英尺]),尽管它们目前的上升速度要高得多——在32个监测地点中排名第一和第三。
在加尔维斯顿以南的德克萨斯州罗克波特也发现了较高的上升速度(6.72毫米/年),但这里到2018年的测量加速度是所有地点中最高的,为0.240毫米/年,这使得其2050年的预测相应地比1992年的水平高0.78米(2.6英尺)。Mitchell和Boon将这些墨西哥湾沿岸站点的局部高上升率和急剧加速的对比归因于它们位于具有复杂水和碳氢化合物开采历史的沉积盆地。抽取地下水和石油会导致地面下陷,从而导致海平面相对上升。
年度本地化报告卡的值
由于海平面的长期变化通常在每年几毫米左右,研究人员传统上认为没有必要频繁发布海平面变化的预测。此外,许多海平面预测都是全球范围内的,预测范围是2100年——足够远,可以很容易地看出线性变化。因此,联合国经常预测到本世纪末海平面绝对上升44到74厘米(1.4到2.4英尺)。
VIMS团队有意采取更加本地化和及时的方法,旨在为沿海居民、企业和政府增加最大价值。
布恩说:“我们的报告卡显示了最近海平面的变化,以及你所在地区正在发生的事情。许多研究表明,当地海平面上升和加速的速度与IPCC和NOAA公布的全球海平面上升速度有很大不同——这是一个关键的结果,因为当地海平面相对上升的速度直接表明了房屋、建筑物和道路面临洪水风险的程度。”
该团队决定使用一部分可用的潮汐测量数据,这与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)采取的传统方法背道而驰。NOAA负责运营美国官方潮汐能站网络。“NOAA在确保国家长期潮汐数据集的连续性、一致性和可用性方面的细心应该受到赞扬,”Boon说。“但与此同时,更长的记录并不总是更好,特别是当有证据表明最近海平面上升速度呈非线性变化时,就像我们在美国东海岸看到的那样。”
Boon早期的一项分析表明,这种加速始于1987年,位于始于1969年的36年滑动窗口的中心,从而为VIMS报告卡设定了开始日期。这距离美国许多测潮站开始运行已经过去了几十年,但在这段时间内,更多的测潮站现在拥有完整或近乎完整的记录。考虑到最近持续变暖的证据,在全国范围内对海平面变化进行比较研究,只分析同一时期的观测结果是有意义的。
米切尔进一步解释说:“如果你跨过了像海平面上升这样的门槛,那么之前的记录——比如1900年开始的潮汐计记录——在看到你要去的地方方面是有偏差的。我们认为今天的冰盖融化速度比以往任何时候都要快,如果这是真的,那么前90年的数据将无法准确预测未来。”
NOAA海平面预测中使用的线性速率与VIMS报告卡中使用的非线性加速速率之间的差异,可能导致对未来海平面的截然不同的预测。将NOAA的线性海平面预测延伸到本世纪中叶,弗吉尼亚州诺福克的潮汐计表明,到2050年,这里的海平面将上升0.3米(11.8英寸),而VIMS的预测——使用非线性加速速率——是0.49米(19.3英寸)。海平面额外上升20厘米(8英寸)将对低洼地区产生重大影响。
VIMS团队还警告说,海平面在未来可能会像今天一样经历短期变化。因此,到2050年,弗吉尼亚和其他可能经历海平面大幅上升的地区的沿海居民和规划者也必须考虑到风暴潮和其他短暂的力量,这些力量将海平面提高到比预计的平均上升值更高的水平。在VIMS的海平面报告卡中,关于预测的二次曲线的95%置信区间进一步提醒人们,任何给定月份的平均海平面都可能与预测的年平均值相差20厘米(8英寸)。
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