新研究发现,极端风暴有助于保护海滩免受海平面上升的影响

易橙学术 2022-05-12 19:26:08

猛烈的沿海风暴过后的图像通常只关注对海滩、沙丘、财产和周围基础设施造成的广泛破坏。

然而,近日一项新的国际研究表明,可以帮助保护海滩免受或附近的海滩引入新的沙子。

该研究由新南威尔士大学水研究实验室的 Mitchell Harley 博士领导,发表在Nature Communications Earth & Environment 杂志上。

Harley 博士表示:“我们知道极端风暴会导致严重的海岸侵蚀和海滨财产的破坏”,“我们第一次不仅看到了水面上方,那里很容易看到极端风暴的影响,而且还看到了水下深处。

“我们发现,在这些事件中,数十万立方米的沙子进入了这些系统——这与工程师用来人工滋养海滩的规模相似。

“这可能足以抵消气候变化引起的海平面上升的一些影响,例如海岸线后退,以及长期数十年的影响。

“这是一种看待极端风暴的新方法。”

一波又一波

该研究与普利茅斯大学和下加利福尼亚自治大学的研究人员合作,研究了澳大利亚、英国和墨西哥的三个海岸线。每个都受到一系列极端风暴或扩展风暴群的影响,随后是一段较温和的海滩恢复期。

在澳大利亚,研究人员在 2016 年的一场风暴之后研究了悉尼的纳拉宾海滩,这场风暴将一个游泳池从俯瞰海岸线的房产上掀了下来。

通过对海滩和海床的高分辨率测量,他们能够证明沉积物的增加足以从理论上抵消数十年预计的海岸线退缩。

“我们第一次能够动员专门的监测设备在风暴前后获得真正

“我们使用了配备激光雷达扫描仪的双引擎飞机、无人机和摩托艇在风暴来袭前后沿海滩来回进行测量的组合。

“这就是我们能够准确了解每次风暴移动的沙子量的方法。”

在英国,普利茅斯大学海岸过程研究小组的研究人员自 2006 年以来,利用每月海滩地形调查和准年度测深调查相结合的方式研究了康沃尔郡的 Perranporth 海滩。

在这里,极端 2013/14 和 2015/16 冬季的影响导致潮间带海滩和沙丘系统的沙子大量流失。然而,在查看包括海滩水下部分在内的总沙子预算时,据观察,到 2018 年,海滩已经获得了 420,000 立方米的沙子。

“我们不太确定这些额外的沙子是来自近海还是来自拐角处,或者两者兼而有之,但我们现在确实知道,尽管会导致上海滩和沙丘侵蚀,但极端海浪可能会对整体沙子预算做出积极贡献, ”领导沿海过程研究小组的 Gerd Masselink 教授说。

布鲁恩法则

由于海平面上升,海岸线可能会发生多大的变化是沿海管理者面临的一个关键问题,因为他们计划应对气候变化不断升级的影响。

过去,这是使用一种称为布鲁恩规则的简单方法来估计的。该规则规定,对于给定的米,海岸线预计会后退大约 20 到 100 米,具体取决于海岸的陡峭程度。

引起的全球海平面上升将导致世界上近一半的沙滩大量退缩或消失。

“然而,布鲁恩规则因其简单性而受到批评,因为它没有考虑到各个海滩如何应对海平面上升的许多复杂因素,”马塞林克教授说。

“这包括紧邻海岸的较深水中储存的沙子——以及在极端天气事件中被调动的潜力。”

哈雷博士说,这些发现强调,在对海滩沉积物运动的长期预测中需要考虑

“这进一步强化了我们确实需要逐个海滩地了解随着全球海平面持续上升,我们的海滩将如何变化。”

越过风暴之眼

哈雷博士说,对我们海岸线附近海床的测量结果非常少,因此很难判断未来有多少沙子可能被调动。

虽然这些发现仅来自三个极端序列,但它可能会改变人们如何理解我们海岸线的长期未来。

“我们只是在这里刮皮。我们需要重复这些类型的监测测量,以在各种条件下针对更多风暴和不同类型的沿海环境,”他说。

“只有到那时,我们才能更清楚地了解海岸外储存了多少,这可能有助于缓冲海平面上升的影响——以及更清楚地了解我们的海滩在 2100 年和超过。”

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