Группа американских исследователей изучила потенциальный максимум штормовых приливов, чтобы оценить глобальные изменения в динамике Мирового океана. Авторы работы прогнозируют рост уровня штормовых приливов по всему миру уже к середине текущего века.
Наблюдаемые изменения в факторах, вызывающих прибрежные наводнения. (a) Скорость повышения среднего уровня моря (MSL); (b) Скорость изменения потенциального максимального штормового прилива (PMST) на миллиметр изменения MSL; (c) Среднее отношение приливов (гармонических приливов) к нагонам; (d) Скорость изменения амплитуды приливов на миллиметр изменения MSL / © H. Moftakhari et al.
Сейчас на территориях ниже уровня ежегодных прибрежных наводнений проживает около 250 миллионов человек. Если выбросы диоксида углерода не снизятся, то к середине века это количество увеличится до 340 миллионов, а к концу века — до 640 миллионов. Повышение уровня моря — серьезная проблема экологии. И речь даже не о последствиях, а о прогнозах, потому что их сложно рассчитать. Однако уже сообщалось, что средний уровень мирового океана может повыситься до величины в метр с лишним к концу текущего столетия.
Но смещение этого уровня вносит неясность в оценки уровня воды в прибрежной зоне, где нужно учитывать приливы и нагоны воды. Известно, что изменения климата провоцируют аномалии атмосферного давления, меняют движения ветров и течений, что может повлиять на волны и штормовые нагоны. В одних регионах (например, Северная Европа) средний уровень океана снизился, в то время как в других (прибрежные районы США) растет вероятность приливных наводнений.
Группа исследователей из США предложила новую глобальную меру оценки изменений Мирового океана — потенциальный максимум штормовых приливов. Они высчитали это значение и изучили его взаимосвязь с уровнем моря. Для этого ученые использовали глобальные почасовые данные о приливах и отливах, взятые с мареографов (приборов для измерения уровня моя) по всему земному шару. Статья с результатами опубликована в журнале AGU Advances.
Прогнозируемые изменения в движущих силах будущих прибрежных наводнений. (a) Расчетное изменение экстремального уровня воды в прибрежной зоне при прогнозируемом повышении уровня моря (SLR) к 2050 году; (b-d) Нормализованная разница между сценариями с учетом и без учета нелинейных взаимодействий между компонентами уровня воды при разных прогнозах повышения уровня моря в 2050 году. Размер кружков на панели (b) показывает предполагаемый экстремальный уровень воды в будущем над средним уровнем моря в 2000 году / © H. Moftakhari et al.
Авторы выяснили, что средний уровень моря в большинстве (79%) регионов повысился. Это Восточная Азия, юго-западное побережье Европы, восток Мексиканского залива, север Австралии. Но обратный эффект наблюдался на побережье Аляски, Канады и Северной Европы, где за последние десятилетия средний уровень снизился.
Исследователи высчитывали потенциальный максимум штормовых приливов из суммы гармонических приливов, нагона воды и среднего уровня моря. Значение максимума, по словам авторов, стало единственной возможностью глобального анализа динамики суточных, полусуточных и смешанных приливов. Ученые прогнозируют, что в среднем максимум штормовых приливов к середине века вырастет на 20% по сравнению с 2000 годом, причем сильнее всего приливная вода поднимется в тропиках.
Также авторы отмечают, что традиционные подходы не учитывали колебаний среднего уровня моря, поэтому в регионах, где этот показатель растет, повышается и потенциал штормовых приливов. Это, по словам исследователей, может привести к недооцененному риску прибрежных наводнений почти в трети изученных мест — например, на западе Тихого и на севере Атлантического океанов. А самыми чувствительными к повышению уровня моря оказались регионы с микроприливным (10-150 сантиметров), мезоприливным (2-4 метра) и суточным диапазонами.
