氣候變化對極端海浪意味著什么?在全球80%的海洋和海岸線仍然未知
世界上大部分海洋中,海浪越來越大。在南大洋,風(fēng)暴驅(qū)動(dòng)的海浪可以橫跨半個(gè)地球傳播到加利福尼亞,在過去30年里,海浪平均已經(jīng)增高了約20厘米。這些變化都是氣候變化的一部分,而且很可能會(huì)持續(xù)很長一段時(shí)間。
近日發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上的一項(xiàng)研究預(yù)測了全球最大海浪大小的變化。研究發(fā)現(xiàn),在全球80%的海洋和海岸線上,與所預(yù)測的未來變化本身相比,預(yù)測中出現(xiàn)的不確定性可能更大。
“波浪氣候”
團(tuán)隊(duì)目前研究的“波浪氣候”包括: 世界上不同地方海浪的大小和分布,以及過去和未來的變化。

(圖源:Dan Grinwis)
研究團(tuán)隊(duì)專門對平均海浪的高度、極端條件等進(jìn)行了分析。通過浮標(biāo)和衛(wèi)星雷達(dá),研究人員獲取了30到40年前的浪高記錄。與此同時(shí),研究還使用極值分析方法來計(jì)算給定位置預(yù)期100年一次的最大波浪。
為什么海浪在變化
海浪是由風(fēng)產(chǎn)生的,隨著氣候的變化,研究預(yù)計(jì)全球風(fēng)型將會(huì)改變,因此全球的海浪也會(huì)發(fā)生變化。
已經(jīng)看到的一個(gè)變化是,許多產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)的低壓系統(tǒng)正變得更加強(qiáng)烈,并從赤道向兩極移動(dòng)。在南半球,這意味著在南大洋上有更多的強(qiáng)風(fēng),引發(fā)更大的海浪。南大洋的巨浪向外傳播到太平洋、大西洋和印度洋,整個(gè)南半球會(huì)出現(xiàn)更大的海浪。事實(shí)上,根據(jù)觀測,在過去30年里,南大洋的平均浪高增加了約20厘米。
在北半球,靠近極地的陸地較多。所以現(xiàn)在大風(fēng)更頻繁地發(fā)生在陸地上,海浪高度實(shí)際上正在降低。
模糊的未來
那么這一切對未來意味著什么呢?為了了解海浪的未來,研究人員從主要?dú)夂蚰P偷娘L(fēng)力預(yù)測開始,這些模型用于預(yù)測大氣中二氧化碳含量增加時(shí)的未來溫度。然后將結(jié)果輸入波浪模型。
不同的風(fēng)和海浪模型,會(huì)產(chǎn)生不同的預(yù)測結(jié)果。研究將十幾個(gè)模型的綜合結(jié)果相結(jié)合后發(fā)現(xiàn),到2100年,許多地方的極端海浪高度可能會(huì)增長5%到8%。

(圖源:Dan Grinwis)
這些估計(jì)仍有很多不確定性。其中,不確定性的一個(gè)來源是,在未來幾十年里,人類將會(huì)向大氣中排放多少二氧化碳。另一個(gè)來源是模型本身的不確定性。
注意事項(xiàng)
研究結(jié)果表明,未來幾十年極端海浪的大小仍然存在很多不確定性。這意味著我們對沿海洪水和海灘侵蝕的預(yù)測也存在很多不確定性。這些不確定性可能看起來不大——到2100年海浪可能會(huì)增高30-40厘米——但實(shí)際上這個(gè)增高幅度已經(jīng)大到足以確定某特定沿海區(qū)域的房子最終是否會(huì)被淹沒在水下。
因此,對于任何在海邊制定計(jì)劃的人來說,比如沿海建筑設(shè)計(jì)、建造防洪設(shè)施、或者制定發(fā)展決策等,應(yīng)該謹(jǐn)慎行事。研究結(jié)果提醒我們,氣候變化不僅僅意味著氣溫上升:它意味著整個(gè)全球氣候系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變,而對其轉(zhuǎn)變方式,人類仍然沒有完全理解。
編譯:Sara? ?審核:Daisy??編輯:暮陽