Новый инструмент может помочь в региональном планировании уровня моря в США
Навыки ученых в измерении глобального подъема уровня моря — в настоящее время 3,4 миллиметра в год — значительно улучшились за последнюю четверть века, во многом благодаря спутниковым измерениям. Однако на локальном уровне сложнее прогнозировать конкретные региональные изменения уровня моря на 10 или 20 лет вперед — критический срок для региональных планировщиков и лиц, принимающих решения.
Это связано с тем, что уровень моря изменяется по разным причинам, в разных временных масштабах и неодинаков в разных местах. Разработка более точных региональных прогнозов подъема уровня моря будет иметь далеко идущие выгоды для более чем 30% американцев, проживающих вдоль Тихоокеанского, Атлантического побережий или побережья Мексиканского залива.
Новое исследование, опубликованное на этой неделе в Journal of Climate, показывает, что один ключевой показатель — крупномасштабные изменения температуры верхних слоев океана, вызванные естественными циклами, — является хорошим индикатором региональных изменений уровня моря на десятилетних масштабах. Такие данные могут дать планировщикам новый инструмент для выявления ключевых участков побережья США, уязвимых к изменениям уровня моря в ближайшие 10–20 лет.
«Лицам, принимающим решения, необходим разнообразный набор инструментов с разными информационными потребностями, — сказала ведущий автор Вероника Нивес из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Лаборатории реактивного движения NASA. — Понимание вероятности локальных наводнений из-за подъема уровня моря является ключевым фактором для оценки уязвимости, риска и вариантов адаптации». Такие инструменты могли бы помочь выбрать, подходят ли для конкретного участка побережья «мягкие» методы (например, восстановление пляжей или сохранение водно-болотных угодий) или «жесткие» (например, строительство морских стен или дамб).
Команда Нивес, в которую входили участники из Средиземноморского института перспективных исследований (Испания), сравнила исторические данные NOAA по температуре верхних слоев океана у побережий США с записями фактических изменений уровня моря с 1955 по 2012 год и данными спутниковых альтиметров с 1992 года. Уровень моря у восточного и западного побережий США может подниматься и опускаться на несколько сантиметров в течение десятилетия или двух из-за колебаний температуры верхних слоев океана.
Их метод объяснил около 70% региональной изменчивости уровня моря на западном побережье, около 80% — на восточном и около 45% — на побережье Мексиканского залива. На побережье залива другие факторы, такие как приливные эффекты и продолжающееся опускание суши, играют более важную роль.
«Наше исследование показывает, что крупномасштабные изменения температуры верхних слоев океана позволяют хорошо отличать естественные десятилетние сигналы океана от долгосрочных сигналов глобального потепления, — сказала Нивес. — Это важно для регионального планирования, поскольку позволяет лицам, определяющим политику, выявлять места, где изменение климата доминирует в наблюдаемом подъеме уровня моря, и места, где этот сигнал маскируется краткосрочной региональной изменчивостью».
В качестве примера Нивес привела западное побережье США, где фаза многодекадной климатической осцилляции (Тихоокеанская декадная осцилляция) в последние два десятилетия сдерживала подъем уровня моря. С недавним переходом этой осцилляции в противоположную фазу ученые ожидают ускорения подъема уровня моря вдоль западного побережья в ближайшие годы.
«Ученые много работали над пониманием очень быстрых изменений уровня моря, таких как штормовые нагоны, и очень медленных, поскольку долгосрочный подъем уровня моря сформирует будущие береговые линии, — сказал соавтор Джош Уиллис из JPL. — Но между этими быстрыми и медленными изменениями существует пробел в нашем понимании. Результаты нашего исследования помогают заполнить этот пробел».