Storm-inducerede stigninger i havniveauet varierer i oprindelse i det østlige USA, Golfens kyster

De amerikanske øst- og golfkyster adskiller sig i, hvordan havets og atmosfæriske cirkulation og havniveauet interagerer for at producere stormfloder, og begge regioner vil opleve større stormfloder, efterhånden som den globale opvarmning skrider frem, ifølge ny forskning fra et team ledet af University of Arizona.

Forskningen er den første til at sammenligne, hvordan forskellige dele af Atlanterhavskysten kan klare sig under storme. Forskerne undersøgte virkningerne af begge tropiske cykloner, herunder orkaner, og ekstra-tropiske cykloner, såsom nor'easters.

Holdet gjorde det ved at bruge en ny global klimacomputermodel, der gjorde det muligt for dem at kombinere information om vejret, klima og havniveau på en fuldt integreret måde.

Forskerne fandt ud af, at selv i fravær af global opvarmning, Golfkysten, og især New Orleans, er særligt udsat for stormflod. Når klimaet opvarmes, Golfkysten vil være endnu mere modtagelig for ekstreme stormfloder, sagde førsteforfatter Jianjun Yin, en lektor i geovidenskab.

Mere end 60 millioner mennesker bor i Atlanterhavet og den Mexicanske Golf. Mellem 2000 og 2017, disse regioner blev ramt af 13 orkaner, der hver forårsagede mere end 10 milliarder dollars i skader.

For begge regioner, stormflodshøjder vil stige i fremtiden, efterhånden som opvarmningen skrider frem, Yin og hans kolleger fandt. Stærkere orkaner vil påvirke Gulf Coast og øget havniveau vil påvirke østkysten.

"For den Mexicanske Golfs kyst, det ekstreme havniveau er meget følsomt over for tropiske cyklonegenskaber som stormvindene. Så hvis orkanen bliver stærkere, der er en forhøjet stormflodshøjde, fordi regionen er meget følsom over for stormens vinde, " sagde Yin.

"Men for USA's østkyst, især den nordøstlige kyst af USA, historien er anderledes - den maksimale stormflod er hovedsageligt påvirket af baggrundsstigningen i havniveauet, " sagde Yin.

Papiret, "Reaktion af stormrelateret ekstrem havoverflade langs den amerikanske Atlanterhavskyst på kombineret vejr- og klimapåvirkning, " af Yin og hans medforfattere er udgivet i Tidsskrift for Klima . Yins medforfattere er anført nederst i denne udgivelse. National Oceanic and Atmospheric Administration og National Science Foundation finansierede forskningen.

Yin havde tidligere forsket i havniveaustigninger ved hjælp af computerklimamodeller og ønskede at undersøge, hvad forskerne kalder "ekstreme havniveauhændelser" - store stigninger i det daglige kysthavniveau, generelt forårsaget af storme.

Imidlertid, tidligere modeller kunne ikke håndtere de komplekse interaktioner mellem havet og den atmosfære, Yin ønskede at inkludere, enten fordi modellerne manglede en integreret tilgang eller var for grove.

Ny teknologi, i form af en ny global klimamodel udviklet af NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory i Princeton, New Jersey, kom til undsætning.

Ved at bruge den nye model, GFDL CM4, Yin og hans kolleger kunne inkorporere information om tropiske og ekstratropiske cykloner, atmosfærisk og oceanisk cirkulation, vejr og havstigning. At have så rig information i modellen gjorde det muligt for holdet mere præcist at forudsige, hvordan havene langs den østlige kyst af USA ville reagere på storme.

Holdet studerede kystlinjen fra Halifax, Nova Scotia, til Houston, Texas.

Forskerne analyserede flere simuleringer ved hjælp af modellen. Kontrollen brugte præindustrielle forhold svarende til dem i 1800-tallet. En anden simulering tilføjede mere og mere CO2 til modellens atmosfære med en stigningshastighed svarende til den, der er observeret siden midten af ​​det 20. århundrede.

Den præ-industrielle kontrolsimulering afslørede de underliggende forskelle, der driver stormflod i de to regioner - vindstyrke langs Gulf Coast og havniveau langs østkysten.

Simuleringen, der år efter år tilførte CO2 til atmosfæren, forventede, at efterhånden som opvarmningen skrider frem, der vil være færre – men stærkere – tropiske cykloner.

"Til CO2-eksperimentet, vi fandt ud af, at den forhøjede stormflod er påvirket af andre faktorer på østkysten end Golfkysten, " sagde Yin.

Ud over, når CO2 i atmosfæren stiger, modellen afslører, at Atlanterhavets Atlantiske Meridionale væltende cirkulation vil bremse, forværring af havniveaustigning og stormflod på østkysten.

"AMOC transporterer meget varme nordpå. Det er hovedsageligt ansvarligt for det milde klima over Europa, " sagde Yin. "Hvis AMOC sænker farten, det kan påvirke vejret og klimaet over Europa og Nordamerika og forårsage regional havniveaustigning."