资源环境动态监测快报

2021年第13期

Nature Communications:全球范围内海岸越堤现象加速

2021年6月18日,《自然•通讯》(Nature Communications)刊登了一项由法国国家科学研究中心(CNRS)、荷兰特文特大学(University of Twente)和法国图卢兹大学(Toulouse University)等机构人员联合完成的新研究,指出在海平面上升、潮汐、风暴潮和海浪的共同作用下,自然和人工海岸的越堤现象在过去20年中增加了近50%。

全球近10%的人口居住在地势较低的海岸地区。除了不断出现的侵蚀作用和海平面上升以外,海岸地区及其独特的生态系统还面临其他破坏性危险,包括因越堤现象导致的偶发性洪水,例如2005年袭击美国的飓风“卡特里娜”(Hurricane Katrina)、2010年袭击欧洲的强风暴“辛加”(Cyclone Xynthia)和2013年袭击亚洲的台风“海燕”(Typhoon Haiyan)(有史以来最大的热带气旋)。受全球变暖影响,这些偶发事件的强度和频率将进一步增加。此外,由于人为压力增加,如沿海开发、基础设施开发和快速的城镇化,其影响也将加剧。

在该研究中,研究人员结合最新的全球海平面高度数字模型与极端海平面最新评估结果,其中极端海平面事件包含潮汐、风驱波分析以及现有的自然和人工海岸防护测量数据。该研究首先量化了1993~2015年全球越堤事件的增加。为此,研究人员利用卫星资料确定了海岸地形的两个关键参数:局部海滩坡度和海岸地面上升最大值。海岸水域的极端水位按小时计算,以确定每个地区每年海岸越堤的小时数。

研究发现,潮汐和大型海浪的综合作用是造成海岸越堤事件的主要原因,研究人员同时还确定了热点地区,即越堤风险较高的地区,如墨西哥湾、地中海南部、西非、马达加斯加和波罗的海。

研究人员还结合不同的海平面上升情景,对21世纪海岸带的越堤风险开展了初步的全球评估。结果表明,越堤现象时长的增长速度高于海平面上升的平均速度。研究人员警告称,海岸越堤的频率呈指数级增长。到本世纪末,越堤现象加速的程度将取决于未来温室气体排放轨迹以及海平面上升情况。在高排放的情景下,全球越堤现象的小时数可能是目前水平的50倍。21世纪,越来越多的地区将面临越堤和随之而来的沿海洪水的风险,特别是在热带地区、美国西北部、斯堪的纳维亚半岛和俄罗斯远东地区。

但是,要进一步充实上述预测,仍需在地方和区域层面开展进一步研究。而该研究的意义则在于为已查明的热点地区实施有效的适应措施提供指导。

(薛明媚 编译)