Uniwersytet Zatoki Perskiej ostrzega, że ​​koniec stulecia może przynieść coroczne powodzie przez 100 lat

Do końca stulecia większość społeczności przybrzeżnych stanie w obliczu powodzi powtarzających się co roku przez 100 lat, nawet w przypadku umiarkowanego scenariusza, w którym szczyt emisji dwutlenku węgla nastąpi do 2040 r. Nowe badanie Znajdować. Już w 2050 r. regiony na całym świecie mogą doświadczać powodzi trwających średnio co dziewięć do piętnastu lat.

Powódź stuletnia to ekstremalny poziom wody, którego przekroczenie w danym roku wynosi 1% i obliczono na podstawie danych historycznych. Pomimo nazwy 100-letnie powodzie mogą nawiedzić ten sam obszar kilka lat z rzędu lub wcale w ciągu stulecia. Jednak nowe badanie wykazało, że te trendy historyczne nie będą już zapewniać dokładnych prognoz przyszłych powodzi.

„Próg, który według nas będzie przekraczany średnio raz na 100 lat, w cieplejszym klimacie będzie przekraczany częściej, w związku z czym nie będzie już uważany za wydarzenie 100-letnie” – powiedział Hamid Muftekhari, inżynier budownictwa lądowego i profesor na Uniwersytecie Harvarda. Projekt nadzorował Uniwersytet Alabama. the Zostań Został on opublikowany w Earth’s Future, czasopiśmie Uniwersytetu Zatoki Perskiej poświęconym interdyscyplinarnym badaniom nad przeszłością, teraźniejszością i przyszłością naszej planety i jej mieszkańców.

Na wybrzeżu poważne powodzie mogą być spowodowane przez wodę wypchniętą w głąb lądu przez burze, przypływy i fale, ale w niniejszym badaniu skupiono się na elemencie, który przyczynia się do powodzi w znacznie dłuższej skali czasowej: podnoszeniu się poziomu morza. W miarę podnoszenia się poziomu mórz na morzu infrastruktura przybrzeżna będzie znajdować się bliżej wody, co zwiększa prawdopodobieństwo, że burze, pływy i fale będą miały wpływ na społeczności.

READ  Do prawidłowej symulacji powierzchni gwiazdy neutronowej potrzebny jest superkomputer

Powyższe zdjęcie pokazuje lokalizację niektórych z 300 mierników pływów analizujących częstotliwość ekstremalnych poziomów morza wykorzystanych w nowym badaniu. Kolory wskazują, w jaki sposób badanie przewiduje, że okresy powrotu do historycznych poziomów wody wynoszących 100 lat skrócą się do 2050 r. w przypadku scenariuszy umiarkowanej emisji dwutlenku węgla. Czerwone kropki wskazują, że okres zwrotu ma skrócić się do dwóch lat. Zielone kropki wskazują oczekiwany zwrot za 12 lat.

Źródło: Bomis i in. (2023) Przyszłość Ziemi https://doi.org/10.1029/2023EF003649

Naukowcy wykorzystali dane z ponad 300 mierników pływów na całym świecie do przeprowadzenia analiz trendów i oszacowania przyszłych ekstremalnych poziomów mórz w ramach dwóch scenariuszy emisji dwutlenku węgla zidentyfikowanych w badaniu. Międzynarodowy Panel ds. Zmian Klimatu: Jeśli emisje dwutlenku węgla będą nadal rosły do ​​końca stulecia, a do 2040 r. osiągną swój szczyt, a następnie spadną. W obu scenariuszach odkryli, że podniesienie się poziomu morza doprowadzi do wzrostu liczby powodzi w ciągu 100 lat w większości badanych miejsc.

Moftakhari powiedział, że proaktywne podejście do planowania przestrzennego, rozwoju obszarów miejskich i środków ochrony wybrzeża może pomóc społecznościom w ograniczeniu powodzi i uniknięciu katastrof, a zaczyna się od realistycznych prognoz przyszłych warunków na wybrzeżach.

Budowanie bezpieczniejszej przyszłości

Inżynierowie projektujący konstrukcje takie jak wały przeciwpowodziowe, ściany morskie i falochrony w celu ochrony społeczności przed ekstremalnymi powodziami opierają się na koncepcji znanej jako stabilność, aby przewidzieć przyszły poziom wody.

„W stanie ustalonym zakładamy, że wzorce, które zaobserwowaliśmy w przeszłości, pozostaną niezmienione w przyszłości, ale istnieje wiele czynników związanych ze zmianą klimatu, które modyfikują te wzorce” – powiedział Moftekhari. „Nie możemy już zakładać ciągłych powodzi na wybrzeżach”.

Poprzednie badania opierały się na statycznych szacunkach maksymalnego poziomu morza w celu przewidzenia 100-letnich powodzi, ale w tym badaniu wykorzystano metody niestacjonarne i stwierdzono, że przesunięcie maksymalnego poziomu morza nie byłoby jednolite w wielu miejscach pływów.

Wraz ze zmianą klimatu rosnące temperatury oceanów i topniejąca woda z lodowców powodują podnoszenie się poziomu mórz, zwiększając częstotliwość i dotkliwość powodzi na wybrzeżach. W rezultacie inżynierowie potrzebują dokładnych szacunków przyszłego ryzyka powodziowego, które nie zakładają, że nasza zmieniająca się przyszłość będzie odzwierciedlać historyczne wzorce przybrzeżne.

„To, co sprawia, że ​​jest to tak trudne, polega na tym, że większość narzędzi, wytycznych projektowych, przewodników praktycznych itp. opiera się na założeniu niezmienności” – powiedział Moftekhari. „Trzeba go aktualizować, abyśmy mogli nadążać za tempem zmian”.

Według statystyk Organizacji Narodów Zjednoczonych na nisko położonych obszarach przybrzeżnych żyje ponad 600 milionów ludzi Kolejne badanie. Oczekuje się, że liczba ta wzrośnie. Dobrze zaprojektowane konstrukcje obrony wybrzeża odgrywają ważną rolę w zdolności społeczności przybrzeżnych do przeciwstawienia się poważnym powodziom.

Chociaż średni poziom morza rośnie, wynik nie będzie wszędzie taki sam. Na wyższych szerokościach geograficznych poziom mórz może się obniżyć w wyniku topnienia ciężkich pokryw lodowych i podniesienia się gruntu pod nimi. Zamiast tego na obszarach takich jak Zatoka Meksykańska poziom morza podnosi się szybciej niż średnia światowa, ponieważ ląd stopniowo się tonie. Według Muftekhariego społeczności przybrzeżne będą potrzebować unikalnych rozwiązań opartych na lokalnych informacjach, dostosowanych do ich potrzeb.

„Wiemy, że średni poziom morza rośnie i pytanie brzmi: jak sobie z tym poradzimy?” powiedział Muftekhari. „Byliśmy już świadkami trwałego zalewania wielu części wybrzeża i utraty gruntów, a wiele przybrzeżnych miast i wysp jest zalewanych częściej niż w przeszłości. Nadszedł czas, aby dowiedzieć się, jak sobie poradzić z niestabilnością”.

Moftakhari stwierdził jednak, że jest zdeterminowany zachować optymizm, przypominając nam, że katastrofy są wynikiem podejmowania decyzji przez człowieka, a nie wyłącznie ryzyka. „Nie zapominajcie, że wszystko zależy od poziomu wody, jakiego spodziewamy się bez wprowadzenia środków łagodzących” – powiedział. „Nastąpi rozwój technologiczny, który może zwiększyć odporność społeczności”.