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- 陸基傳感器揭示沿海洪災(zāi)頻率遠超預(yù)期
- 來源:作者:北卡羅來納州立大學(xué)(North Carolina State University) 發(fā)表于 2025/6/9
一項新研究發(fā)現(xiàn),沿海洪災(zāi)發(fā)生頻率遠超此前認知,且廣泛使用的利用潮汐數(shù)據(jù)捕捉洪災(zāi)的方法存在重大缺陷。圖片為研究人員在北卡羅來納州卡羅來納海灘采集洪水樣本。圖片來源:晴日洪水項目(Sunny Day Flooding Project)
北卡羅來納州立大學(xué)與北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的一項新研究表明,沿海社區(qū)的洪災(zāi)發(fā)生頻率遠高于此前預(yù)期,且目前廣泛使用的依靠海洋水位數(shù)據(jù)評估洪災(zāi)的方法存在重大缺陷。該研究論文《陸基傳感器揭示沿海洪災(zāi)高頻發(fā)生》發(fā)表于《自然地球與環(huán)境通訊》(Communications Earth & Environment)。
“政府機構(gòu)和研究人員通過潮汐儀數(shù)據(jù)測量沿海地區(qū)水位,進而估算該地區(qū)的洪災(zāi)頻率,” 論文通訊作者、北卡羅來納大學(xué)城市與區(qū)域規(guī)劃助理教授日野美幸(Miyuki Hino)指出,“這些估算結(jié)果既用于評估歷史洪災(zāi)發(fā)生頻率,也用于預(yù)測未來洪災(zāi)可能發(fā)生的頻率。但我們的研究表明,這種方法無法準確反映洪災(zāi)的實際發(fā)生頻率和持續(xù)時間!
“由于海平面上升,如今沿海地區(qū)在颶風(fēng)等極端風(fēng)暴之外也會發(fā)生洪災(zāi),” 論文合著者、北卡羅來納州立大學(xué)海岸工程助理教授凱瑟琳阿納爾德(Katherine Anarde)表示,“日常降雨或晴天的高潮位都可能引發(fā)洪水。我們用于監(jiān)測和預(yù)測洪災(zāi)的方法必須反映這一現(xiàn)實,因為海平面上升意味著這類洪災(zāi)將更加頻繁。我們的研究表明,必須通過陸基洪災(zāi)測量來了解沿海居民面臨的實際負擔,這為未來的政策和規(guī)劃決策提供了依據(jù)。”
阿納爾德和日野參與了 “晴日洪水項目”(Sunny Day Flooding Project),該研究計劃致力于改進洪水監(jiān)測、深化對沿海洪災(zāi)的理解,并探索最有效的防洪策略。
目前,基于潮汐儀數(shù)據(jù)推斷陸地洪災(zāi)的常用 “閾值” 有兩種:美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的高潮洪水閾值(HTF)和美國國家氣象局的輕度洪水閾值(NWS)。
在這項研究中,研究人員利用其團隊設(shè)計的陸基傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),這些傳感器用于識別被淹道路,部署在北卡羅來納州東部地區(qū)。研究聚焦于三個社區(qū) —— 博福特(Beaufort)、卡羅來納海灘(Carolina Beach)和海平線(Sea Level)—— 的傳感器全年數(shù)據(jù)。
研究期間,傳感器檢測到博福特發(fā)生 26 天洪災(zāi),卡羅來納海灘 65 天,海平線 128 天。
“這些數(shù)據(jù)與 HTF 和 NWS 閾值基于潮汐儀水位得出的結(jié)論差異顯著,” 阿納爾德說,“總體而言,這些閾值大幅低估了洪災(zāi)天數(shù)。例如,剔除極端風(fēng)暴引發(fā)的洪災(zāi)后,海平線記錄到 122 天洪災(zāi),而最近的潮汐儀數(shù)據(jù)通過 NWS 閾值推斷僅有 31 天洪災(zāi),HTF 閾值更僅推斷出 9 天!
“但 NWS 閾值有時也會高估洪災(zāi)天數(shù),” 阿納爾德舉例稱,“卡羅來納海灘實際發(fā)生 65 天洪災(zāi),而根據(jù)最近潮汐儀數(shù)據(jù)應(yīng)用 NWS 閾值推斷出 120 天。”
日野補充道:“除了頻率不準確,我們的研究還表明,洪災(zāi)實際持續(xù)時間比 HTF 和 NWS 閾值反映的更長。本質(zhì)上,這些閾值未能充分考慮積水從陸地上排出所需的時間!
“更準確的沿海洪災(zāi)信息能指導(dǎo)我們在何處、如何投入資源建設(shè)更具韌性的社區(qū),” 阿納爾德表示,“如果不了解問題的實際規(guī)模,就很難設(shè)計出有效的解決方案!
目前,阿納爾德和日野正與合作社區(qū)共同識別和評估應(yīng)對策略,以減輕持續(xù)性洪災(zāi)的影響。
“每個社區(qū)都是獨特的,因此沒有一刀切的解決方案,” 日野說,“但有了更準確的數(shù)據(jù),我們可以幫助社區(qū)評估當前和未來最適合的應(yīng)對策略。”
更多信息:《陸基傳感器揭示沿海洪災(zāi)高頻發(fā)生》,《自然地球與環(huán)境通訊》(2025)。DOI:10.1038/s43247-025-02326-w
期刊信息:《自然地球與環(huán)境通訊》
來源:北卡羅來納州立大學(xué)
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