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一项新的研究表明,随着全球变暖的加剧,美国东部和海湾海岸将经历更大但不同的风暴潮。
 
研究人员说,这两个地区在海洋、大气环流和海平面如何相互作用产生风暴潮方面存在差异。这项研究首次比较了大西洋沿岸不同地区在风暴期间的情况。科学家们研究了包括飓风在内的热带气旋和诸如东北风等热带以外气旋的影响。
 
该团队使用了一种新的全球气候计算机模型,该模型允许他们以一种完全集成的方式组合关于天气、气候和海平面的信息。
 
研究结果表明,即使没有全球变暖,墨西哥湾沿岸,尤其是新奥尔良,代理杏彩3沐鸣也特别容易受到风暴潮的影响。第一作者、亚利桑那大学地球科学副教授殷建军说,随着气候变暖,该地区将更容易受到极端风暴潮的影响。
 
风暴潮因素
 
超过6000万人生活在大西洋和墨西哥湾地区。从2000年到2017年,13次飓风袭击了这些地区,每一次造成的损失都超过100亿美元。
 
尹和他的同事发现,随着气候变暖,这两个地区未来的风暴潮高度将会增加。更强的飓风将影响墨西哥湾沿岸,海平面上升将影响东海岸。
 
“对于墨西哥湾沿岸来说,极端海平面对风暴等热带气旋特征非常敏感。因此,如果飓风变得更强,风暴潮的高度就会升高,因为该地区对风暴的风力高度敏感,”尹说。
 
“但是对于美国东海岸,尤其是美国东北海岸,情况就不同了——最大的风暴潮主要受海平面上升的背景影响,”他说。
 
极端事件
 
尹此前曾利用计算机气候模型对海平面上升进行过研究,并希望调查科学家们所称的“极端海平面事件”——通常由风暴造成的每日沿海海平面大幅上升。
 
然而,之前的模型不能处理海洋和大气之间复杂的相互作用,尹想要包括,要么因为模型缺乏一个综合的方法或太粗糙。
 
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)地球物理流体动力学实验室在新泽西州普林斯顿(Princeton)开发了一种新的全球气候模型。
 
利用新的模型,GFDL CM4,尹和他的同事们可以整合热带和热带外气旋、大气和海洋环流、天气和海平面上升的信息。在模型中有如此丰富的信息,使得研究小组能够更准确地预测美国东海岸的海洋如何应对风暴。
 
研究小组研究了从新斯科舍省的哈利法克斯到德克萨斯州休斯顿的海岸线。
 
风暴潮和二氧化碳
 
研究人员使用该模型分析了几次模拟。这种控制使用了类似于19世纪工业革命前的条件。另一项模拟是向模型大气中加入越来越多的二氧化碳,其增加速度与20世纪中期以来观测到的速度相似。
 
工业化前的控制模拟揭示了导致这两个地区风暴潮的潜在差异——墨西哥湾沿岸的风力和东海岸的海平面。
 
年复一年向大气中排放二氧化碳的模拟结果预测,随着气候变暖的加剧,热带气旋的数量将减少,但强度将增强。
 
尹说:“在二氧化碳实验中,我们发现,与墨西哥湾沿岸相比,代理杏彩3沐鸣东海岸的风暴潮受到了不同因素的影响。”
 
此外,随着大气中CO2的增加,模型显示大西洋大西洋经向翻转环流将减缓,加剧东海岸海平面上升和风暴潮。
 
“AMOC将大量热量输送到北方。这主要是欧洲气候温和的原因,”尹说。“如果AMOC减缓,它会影响欧洲和北美的天气和气候,并导致地区海平面上升。”