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世紀的數據顯示,在特拉華、切薩皮克灣,海平面上升的趨勢正在改變

世紀的數據顯示,在特拉華、切薩皮克灣,海平面上升的趨勢正在改變。

一種能抵禦颶風的潮汐水位計。研究人員已經表明,海平面上升正在改變特拉華和切薩皮克灣的潮汐模式。

隨著全球範圍內的冰川和冰蓋融化,全球變暖的氣候預計將影響到全球的沿海地區。第一次,一個國際研究小組發現了海平面上升已經影響到切薩皮克和特拉華海灣(美國東部兩大河口)的高低潮的證據。

該研究小組將計算機模型與100年的觀測結果結合起來,以揭示出全球海平面上升正在增加潮汐的範圍,或在每個海灣的許多地區的高和低潮汐之間的距離。

潮汐,或海平面的上升和下降,都是由許多因素造成的,其中最大的是來自太陽和月亮的引力。幾個世紀以來,人們已經記錄並預測了每天的漲潮和低潮,因為它們可以影響海洋的航行。潮汐還會影響海洋生物、洪水風險、漁業、天氣以及水力發電等能源。

2015年,安德魯·羅斯(Andrew Ross)是賓夕法尼亞州立大學氣象學博士生,他注意到一種奇怪的模式出現,當時正在測試一種用於潮汐研究的數值計算機模型。在整個切薩皮克灣,海平面上升1米,就形成了一種獨特的漲潮和低潮的變化模式。

「我們不知道它為什麼會在那裡,但它是獨一無二的,我們認為它也應該出現在觀察中,如果它是真的,」羅斯說,他現在是普林斯頓大學的博士後研究助理。「所以我們開始觀察觀察,做更多的比較。」

羅斯開始與他的顧問、賓夕法尼亞州立大學海洋學教授雷蒙德·納賈爾(Raymond Najjar)合作,通過減少其他影響潮汐變化範圍的因素來確定海平面上升的確切影響。其中一些力是可以預測的,包括月球繞地球軌道運行的18.61年。其他的力量則難以預測,比如疏浚海灣,為集裝箱船創造一個更寬更深的空間。研究小組分析了來自特拉華州和切薩皮克灣15個地點的潮汐測量記錄,其中最古老的是1901年。他們還研究了附近的城市,以控制更大範圍影響海洋的更大變化。

他們利用潮汐表記錄將海平面上升對潮汐的影響孤立起來後,他們將這一信息與計算機模型進行了比較,在此模型中,他們可以調整整個海平面,模擬過去或未來的影響。他們在《地球物理研究雜誌:海洋》中報道說,潮汐測量數據和模型一般都同意海平面上升對潮汐的主要影響。分析顯示,在某些地區,海平面上升1米,潮水上升了20%。海平面上升的確切數量是根據海灣的形狀等物理特徵而變化的。

羅斯說:「在特拉華灣,當你向費城逆流而上時,海岸線正以漏斗形的形式匯聚在一起,因此我們看到,這放大了海平面上升對潮汐的影響。」「你往上遊走的越遠,放大的幅度就越大。」

相比之下,切薩皮克灣的形狀產生了不同的效果,在某些情況下會輕微降低潮差。與特拉華灣相比,切薩皮克灣的時間更長,而且沒有漏斗形。當海浪從海洋進入切薩皮克灣後,它最終到達海灣的盡頭,並反射回海洋,或者從它接觸的波的高度增加或減少。因為波在更深的水中傳播得更快,更高的海平面會導致更快的波速。這一變化使得傳入和傳出波相互作用,從而對整個海灣的潮汐模式產生連鎖效應。

Najjar說:「當人們想到海平面上升引起的洪水時,他們通常認為一切都會上升,包括潮汐,但現實是,在某些情況下,潮差可能保持不變或下降。」「這一切都取決于海灣的幾何形狀和海浪的速度,我們知道這是受海平面上升的影響。」

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