Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Klimaændringer kan forårsage ekstreme bølger i Arktis

En bølge, der skyller op på Inuvialuit -landsbyen Tuktoyaktuk i Canadas nordvestlige territorier under en storm i august 2019. Kredit:Weronika Murray

Ekstreme havoverfladebølger med en ødelæggende indvirkning på kystsamfund og infrastruktur i Arktis kan blive større på grund af klimaændringer, ifølge en ny undersøgelse.

De nye forskningsprojekter vil den årlige maksimale bølgehøjde blive op til to til tre gange højere end den er nu langs kystlinjer i områder af Arktis som f.eks. Langs Beauforthavet. Det nye studie i AGU'er Journal of Geophysical Research:Oceans antyder, at bølger kunne blive op til 2 meter (6,6 fod) højere end de nuværende bølgehøjder i slutningen af ​​århundredet.

Ud over, ekstreme bølgehændelser, der plejede at forekomme en gang hvert 20. år, kan stige til at forekomme en gang hvert andet til femte år i gennemsnit, ifølge undersøgelsen. Med andre ord, hyppigheden af ​​sådanne ekstreme kystoversvømmelser kan stige med en faktor 4 til 10 ved udgangen af ​​dette århundrede.

"Det øger risikoen for oversvømmelser og erosion. Det stiger drastisk næsten overalt, "sagde Mercè Casas-Prat, en forsker med Environment and Climate Change Canadas (ECCC) Climate Research Division og hovedforfatteren af ​​den nye undersøgelse. "Dette kan have en direkte indvirkning på de samfund, der bor tæt på kystlinjen."

Klimaændringer i Arktis

Jordens nordligste regioner er et hotspot for global opvarmning, hvor nogle områder oplever op til tre gange opvarmningen af ​​resten af ​​verden, Casas-Prat sagde. Men forskere mangler oplysninger om, hvordan virkningerne kan spille ud.

Casas-Prat og hendes medforfatter Xiaolan Wang, også med ECCC, ønskede at undersøge, hvordan global opvarmning kan påvirke ekstreme havoverfladebølger i Arktis. Casas-Prat sagde, at nogle nordlige samfund allerede rapporterer om accelereret erosion i nogle områder og øget bygningsskade på grund af ekstreme bølger. En forværring af disse havforhold vil have en direkte indvirkning på kystsamfund, energiinfrastruktur, Forsendelse, og endda økosystemer og dyreliv.

Meget af Arktis er frosset det meste af året, men det opvarmende klima bidrager til stigende perioder med åbent vand, hvilket kan blive et problem, når ekstreme bølger indregnes i ligningen.

I den nye undersøgelse, forskerne samlede fem sæt multimodelsimuleringer af oceaniske og atmosfæriske forhold som overfladevind, som genererer bølger, samt havis til RCP8.5 -scenariet, et fremtidsscenario, der almindeligvis bruges i fremskrivninger af klimaændringer, der forudsætter en lav indsats for at dæmpe emissionerne. Derefter kørte de simuleringer af bølgeforhold i to perioder, fra 1979 til 2005 (historisk), derefter fra 2081 til 2100 (fremtid). Ved hjælp af ensemblet af multimodelsimuleringer, de var i stand til at vurdere usikkerheden i ændringerne i de ekstreme arktiske bølger på grund af usikkerheden i de fem anvendte klimamodeller.

Et af deres hovedresultater var en forventet bemærkelsesværdig bølgehøjdeforøgelse mellem disse to perioder på næsten alle steder i Arktis.

Blandt de hårdest ramte områder var i Grønlandshavet, som ligger mellem Grønland og den norske skærgård Svalbard. Undersøgelsen fandt maksimale årlige bølgehøjder der kunne stige med så meget som 6 meter (19,7 fod).

Casas-Prat sagde, at modellerne viser en vis usikkerhed om, hvor meget bølgehøjder kan ændre sig, men hun er overbevist om, at der kommer en stigning. Forskernes forudsigelser viste også, at ved slutningen af ​​århundredet timingen for de højeste bølger kan også ændre sig.

"I slutningen af ​​århundredet, maksimum vil i gennemsnit komme senere på året og også være mere ekstrem, "Sagde Casas-Prat.

Virkning på lokalsamfund

Juda Cohen, en klimatolog ved Massachusetts Institute of Technology, der ikke var involveret i Casas-Prats forskning, sagde, at disse bølger kunne være særligt ødelæggende for kystområder, der aldrig tidligere har oplevet åbent vand.

"Papirets hovedkonklusioner er, at bølger vil stige i højden i den arktiske region, og at de arktiske kystlinjer har større risiko for erosion og oversvømmelser er ret ligetil, "sagde han." Vi ser allerede disse øgede risici langs de arktiske kyststrækninger med skader på kystlinjestrukturer, der tidligere aldrig blev beskadiget. "

Forskerne undersøgte et område af kystlinjen langs Beaufort -havet i det nordlige Alaska og Canada, som rummer en række samfund samt energiinfrastruktur, og fandt også bemærkelsesværdige bølgehøjder stigninger der.

Da større bølger kan føre til øgede risici for oversvømmelser og skader på kystinfrastrukturen, samfund og udvikling i dette område kan blive påvirket af disse bølger. Oversvømmelser kan også påvirke tilgængeligheden af ​​ferskvand i nogle områder, som storm- og bølgeudspændinger kan komme ind i ferskvandslaguner, som lokalsamfund er afhængige af.

"Efterhånden som mere og mere is smelter og mere af den arktiske havoverflade bliver udsat for vinden, bølger vil stige i højden, fordi bølgehøjden er afhængig af den afstand, vinden blæser over åbent vand, "Sagde Cohen.

I en anden nylig undersøgelse offentliggjort i AGU's journal Geofysiske forskningsbreve , Casas-Prat og Wang undersøgte bidraget fra tilbagetrækning af havis på de forventede stigninger i ekstreme bølgehøjder i Arktis. De fandt ud af, at overfladevind alene ikke kan forklare ændringerne i de regionale maksimale bølgehøjder.

"Havis tilbagetog spiller en vigtig rolle, ikke bare ved at øge afstanden, over hvilken vind kan blæse og generere bølger, men også ved at øge chancen for stærk vind til at forekomme over udvidende isfrit vand, "Sagde Casas-Prat.

Øgede bølger kan også øge hastigheden af ​​isopbrud. Tab af is på grund af bølger kan påvirke dyr som isbjørne, der jagter sæler på is og en række andre væsner, der er afhængige af is. Det kan også påvirke forsendelsesruter i fremtiden.

"Bølger skal bestemt tages i betragtning som en vigtig faktor for at sikre, at disse ruter er sikre, "Sagde Casas-Prat.


Varme artikler