海洋变暖正在使海浪更强——这是一个问题

首次对全球波浪能量进行的系统性分析给沿海社区带来了麻烦。
Wave climate change science
驾驭数据浪潮。Deposit Photos

有什么能像海浪的声音一样令人舒缓吗?对许多人来说,没有,但对气候科学家来说,这些海浪令人担忧。加州大学圣克鲁兹分校研究人员的一项新研究让每个人都更加担忧:它直接将海浪的强度与海洋变暖联系起来。该论文写道:“上层海洋变暖是人为全球变暖的后果,它正在改变全球海浪气候,使海浪更强。” 更强的海浪可能意味着沿海侵蚀加快,以及气候变化最直接影响的地区发生更严重的洪水。

波浪能量是风能(基本上是风的吹拂方式和温度)与上层海洋之间关系的衡量标准。海浪主要因此关系而产生。研究人员发现,自 1948 年以来,全球波浪能量已上升 0.4%。一些地区增幅更大,但所有地区都有所增长。

“气候变化正在推高全球气温,而‘大部分……热量失衡都进入了海洋’,”该论文的首席作者、加州大学圣克鲁兹分校的环境工程师 Borja Reguero 说。在那里,它成为塑造海浪气候的风和水的巨大循环的一部分。因此,研究海浪气候可以告诉研究人员关于气候变化以及它将如何影响我们的星球。

长期以来,人们就知道某些天气事件(如厄尔尼诺现象)会影响海浪的大小。但是,气候变化作为一个全球性现象是否会对所有海浪产生影响,直到现在才得到 conclusive 的证明。Reguero 自攻读博士学位以来一直致力于研究波浪能量问题,他与他以前的导师合作完成了这项新论文,该论文显示了海浪强度与海洋变暖之间存在直接联系。

这项研究依赖于他之前进行的海洋气候历史分析,以及对未来趋势的数学建模。除了发现过去 80 年全球波浪能量有所增加之外,数据显示,高纬度和低纬度地区——太平洋北部和南大洋——将受到波浪能量增加的更大影响。

尽管如此,这一发现“将影响世界各地的海岸线,”加州大学圣克鲁兹分校的海岸科学家 Gary Griggs 说,他也是该校的教授,但并未参与这项研究。Griggs 表示,将观测数据与模型结合使用让他对该论文的发现充满信心。

能够为更强的海浪做计划,对于沿海地区的气候变化适应规划至关重要,因为沿海地区是受气候变化影响最脆弱的地区之一。“波浪能量和波浪作用是洪水和侵蚀的关键驱动因素,”Reguero 说。“波浪作用也影响我们建造沿海基础设施的位置,”他补充道,其中包括防波堤等设施。

在最近举行的国际气候变化规划会议 COP24 上,气候适应及其如何挽救生命是关于如何减缓气候变化影响的讨论中的一个关键环节。Reguero 质疑目前的海岸线命运预测是否考虑了波浪能量的增加,并表示需要更多的规划来预见这一点。

Griggs 说,这篇论文增强了人们对一个已知危险——极端天气——的认识,而极端天气是未来几年气候变化最明显的影响之一,并且将继续是。他表示,“短期和中期,可能直到本世纪中叶”,风暴和天气波动将“比每年 [0.1 到 0.15 英寸] 的海平面上升更具破坏性。” 波浪能量的增加将使风暴更加猛烈和危险,而对此进行规划可能有助于减轻影响。

然而,Reguero 表示,适应不是新信息唯一的使用方式。通过卫星测量的波浪能量也可以作为气候变化的指标。这意味着追踪波浪能量可以告诉我们气候的变化情况——这对于各国努力减少排放以及人类面临有史以来最大的生存威胁至关重要。

 

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