Forskere udsteder førsteårlige rapportkort på havniveau

Forskere ved William &Mary's Virginia Institute of Marine Science lancerer nye webbaserede "rapportkort" for at overvåge og forudsige ændringer i havniveauet på 32 lokaliteter langs den amerikanske kystlinje fra Maine til Alaska. De planlægger at opdatere rapportkortene i januar hvert år, med fremskrivninger frem til år 2050.

Føringen i projektet, VIMS emeritusprofessor John Boon, siger, at rapportkortene er designet til at tilføre værdi ved at levere havniveauopdateringer, der er hyppigere og lokaliseret end dem, der genereres af NOAA eller andre videnskabelige organer. Boon og kolleger har også en statistisk tilgang, der indeholder beviser for den seneste acceleration i hastigheden af ​​havniveauændringer på mange amerikanske tidevandsstationer.

Boon og hans team understreger endvidere deres brug af relative havniveau-målinger-ændringer i vandstand i forhold til landoverfladen, som mennesker bor og arbejder på-frem for de absolutte havniveau-målinger, der bruges i mange globale modeller og forudsigelser. Den relative stigning i havniveauet i Virginia og andre øst- og golfkystområder skyldes både stigende vand og synkende land.

Tilsluttede sig Boon på projektet er ph.d. studerende Molly Mitchell og VIMS forsker Derek Loftis. Mitchell er hovedforfatter på rapporten om havniveau i 2012 efter anmodning fra Virginia's General Assembly, mens Loftis hjælper med at dirigere StormSense, et projekt til overvågning og model af kystoversvømmelser i og omkring Hampton Roads. Boon skabte VIMS 'populære Tidewatch -netværk og har bogstaveligt talt skrevet bogen om analyse af tidevand og tidevandsstrømme.

Værdien af ​​en årlig, lokaliseret rapportkort

Fordi langsigtede ændringer i havniveauet er trinvise i naturen-typisk et par millimeter om året-har forskere traditionelt ikke haft behov for at udsende hyppige prognoser for ændringer i havniveau. I øvrigt, mange fremskrivninger på havniveau er globale i omfang, med en prognosehorisont på 2100 - langt nok væk til at muliggøre let synlige lineære ændringer. Således IPCCs ofte rapporterede forudsigelse af 65 centimeter (2,1 fod) af global havstigning i slutningen af ​​århundredet.

VIMS -teamet har målrettet taget en mere lokaliseret og rettidig tilgang, en designet til at tilføre maksimal værdi for kystnære beboere, virksomheder, og offentlige instanser.

Siger Boon, "Vores rapportkort viser, hvad havniveauet har gjort for nylig, hvad sker der nu på din lokalitet. Talrige undersøgelser viser, at lokale hastigheder for havstigning og acceleration adskiller sig væsentligt fra de globale satser, der er offentliggjort af IPCC og NOAA-et nøgleresultat, fordi lokale hastigheder for relativ stigning i havniveau giver en direkte indikation af, i hvilket omfang boliger, bygninger, og veje risikerer oversvømmelser. "

Teamets beslutning om at bruge en delmængde af tilgængelige tidevandsdata strider imod den traditionelle tilgang, som forskere ved NOAA har taget, agenturet, der driver landets officielle netværk af tidevandsstationer.

"NOAA bør roses for deres omsorg for at sikre kontinuiteten, konsistens, og tilgængeligheden af ​​landets langsigtede tidevandsdatasæt, "siger Boon." Men på samme tid, en længere rekord er ikke altid bedre, især når der er beviser for nylige ikke-lineære ændringer i stigningen i havoverfladen, som vi ser langs den amerikanske østkyst. "

En tidligere analyse af Boon viste, at denne ikke-lineære ændring eller acceleration begyndte i 1987, i midten af ​​et 36-årigt glidende vindue, der begynder i 1969-og dermed fastsætter startdatoen for VIMS-rapportkortene. Dette er årtier efter, at mange amerikanske tidevandsstationer begyndte at fungere.

Mitchell forklarer yderligere, "Hvis du krydser en tærskel med hensyn til noget som havstigning, hvad der kom før-sig en tidevandsrekord, der begyndte i 1900-er forudindtaget i forhold til at se, hvor du skal hen. Vi tror, ​​at iskapperne smelter hurtigere i dag, end de nogensinde har gjort før, og hvis det er sandt, vil de foregående 90 års data ikke præcist forudsige fremtiden. "

Forskellen mellem de lineære satser, der bruges i NOAAs havniveauprognoser og de ikke-lineære, accelerationshastigheder, der bruges i VIMS 'rapportkort, er meget mere end en statistisk finesse-det fører til skarpt forskellige prognoser for vores fremtidige havniveau.

Et godt eksempel findes i VIMS 'baggård, ved hjælp af data fra NOAA's Sewells Point tidevandsmåler i Norfolk, Virginia. Udvidelse af NOAAs lineære havniveau fremskrivninger til midten af ​​århundredet indikerer, at havniveauet her vil være 0,29 meter (11,42 tommer) højere i 2050, mens VIMS-prognosen-ved hjælp af en ikke-lineær, accelerationshastighed - er 0,49 meter, eller 19,3 tommer. Den ekstra 20 centimeter (8 ") havstigning ville have store konsekvenser for den lavtliggende region.

VIMS-teamet advarer endvidere om, at havniveauet sandsynligvis vil opleve kortsigtede variationer i fremtiden, ligesom det gør i dag. Dermed, kystnære beboere og planlæggere i Virginia og andre områder, der sandsynligvis vil opleve betydelige stigninger i havniveauet i 2050, skal også tage højde for stormfloder og andre forbigående kræfter, der hæver havniveauet endnu højere end den forventede gennemsnitlige stigningsværdi.

Anatomi af et havniveau-rapportkort

VIMS 'havniveau-rapportkort har tre komponenter:fremskrivning af havets højde til år 2050, en visning af de seneste tendenser i ændringer i havoverfladen, og en forklaring på processer, der påvirker havniveauet på hver lokalitet.

Rapportkortets websted, http://www.vims.edu/sealevelreportcard, explains the data and statistical approaches used in the 2050 projections.

The trend charts help users keep track of changes in the rate of sea-level rise and acceleration at each locality (or sea-level fall and deceleration in some places)—as these will very likely change from year-to-year due to hurricanes and other short-term weather events, as well as longer-term, decade-scale processes such as the El Niño-Southern Oscillation or the North Atlantic Oscillation. A projection to 2050 made during an upturn in a decadal signal will be higher than it would be if the decadal signal was nearing or at a low.

The final report card component explains for each locality and region (U.S. East, Gulf, or West coast) the long-term processes that force changes in the mass, volume, and regional distribution of seawater; changes in shoreline elevation; eller begge. Complex interactions among these processes can lead to significant differences in sea-level trends in different regions, or in some cases at localities relatively near each other. Alternativt kan these interactions can result in similar sea-level trends in areas that lie far apart.

Full details of VIMS' Sea-Level Report Cards are provided in an accompanying technical report— Anthropocene Sea Level Change:A History of Recent Trends Observed in the U.S. East, Gulf &West Coast Regions—available through the Hargis Library at VIMS. The report also provides management recommendations. The team plans to add these to their report cards in the near future.

Anthropocene—from the Greek "anthropo" (human) and "cene" (recent)—is a newly coined term that recognizes a growing view among scientists that humanity's influence on Earth's environmental processes warrants adding a new epoch to the geologic time scale. If formally adopted, the term would supersede the current Holocene epoch, which began about 12, 000 years ago with the melting of the Pleistocene ice sheets.

"The Anthropocene is a time of rapid change when we should really be keeping a close eye on sea level, " says Boon.