Самое обширное в мире исследование крупного штормового фронта, обрушившегося на побережье, выявило ранее непризнанную опасность, связанную с изменением климата: по мере того, как характер штормов колеблется, прибрежные районы, которые когда-то считались безопасными, могут подвергнуться ударам и повреждениям, как никогда раньше.
Исследование, проведенное инженерами из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, было опубликовано в последнем выпуске журнала Nature Scientific Reports.
"Если у вас есть собственность или инфраструктура на берегу, которые ранее были защищены от ударов экстремальных волн, это тревожная новость", - сказал Митчелл Харли, ведущий автор и старший научный сотрудник Исследовательской лаборатории водных ресурсов Университета Нового Южного Уэльса (WRL). «Это исследование подтверждает, что просто изменив направление, штормы могут быть во много раз более разрушительными. И это то, с чем мы сталкиваемся во многих местах, поскольку климат продолжает меняться».
Иан Тернер, директор WRL и соавтор, сказал, что повышение уровня моря больше не является единственным фактором, который играет роль при подготовке к воздействию изменения климата на прибрежные районы. «Сдвиги в характере штормов и направлении волн также будут иметь серьезные последствия, потому что они искажают и усиливают естественную изменчивость прибрежных моделей».
Исследование основывалось на данных, собранных во время «супершторма» в июне 2016 года, обрушившегося на восточную Австралию, одного из самых сильных за последние десятилетия; он затопил города, разрушил здания, смыл автомобили и инфраструктуру и вызвал сотни эвакуаций на 3000-километровой полосе от Квинсленда на севере до Тасмании на юге. Три человека погибли, более 80 человек были спасены из застрявших машин.
За неделю до шторма и в течение многих недель после него исследователи использовали флот дронов, плавучие сенсорные буи, самолеты, оснащенные датчиками лазерного дальномера LiDAR, стационарные камеры на зданиях, а также квадроциклы и водные мотоциклы, оснащенные реальными датчиками. спутниковое позиционирование на 200-километровой полосе восточного побережья. Это произвело самый большой и самый подробный анализ береговой линии до и после шторма, когда-либо сделанный.
Они обнаружили, что 11,5 миллионов кубических метров песка были вымыты с пляжей на 200-километровом участке восточного побережья Австралии всего за три дня шторма, что эквивалентно заполнению Мельбурнского стадиона для игры в крикет (вместимостью 100 000 человек).) до краев песком более семи раз.
Это похоже на количество песка, сдвинутого на восточное побережье США ураганом «Сэнди» в 2012 году, крупнейшим атлантическим ураганом за всю историю наблюдений, унесшим жизни 233 человек и причинившим ущерб в размере 75 миллиардов долларов США.
Именно разрушительная сила волновой энергии и нарушение давно установившихся моделей штормов из-за изменения климата представляют новую опасность. «Супершторм» в июне 2016 года, опустошивший восточное побережье Австралии, был лишь умеренно интенсивным, что эквивалентно событию с частотой 1 раз в 5 лет: тем не менее, он ударил с очень необычного восточного направления.
"И это то, что действительно беспокоит", сказал Тернер. «Ущерб, который мы увидели в результате умеренно сильного шторма в прошлом году, является предвестником того, что грядет», - сказал Тернер. «Изменение климата не только поднимает уровень океанов и угрожает береговой полосе, но и делает наши береговые линии гораздо более уязвимыми по мере изменения направления надвигающихся штормов.
"Мы должны быть готовы", добавил он. «Не только из-за того, что то, что мы считаем «великими приливами», станет нормой в течение десятилетий, но и из-за того, что штормы, которые обрушатся на побережье, будут приходить с неожиданных направлений, нанося ущерб прибрежным районам и инфраструктуре, которые когда-то считались защищенными от повреждений штормами."
Предыдущие исследования показали, что повышение уровня моря из-за изменения климата - от 40 см до 1 метра в течение следующего столетия - может поставить под угрозу инфраструктуру стоимостью 226 миллиардов долларов только в Австралии. Сюда входят автомобильные и железные дороги, коммерческие и жилые здания и даже здания легкой промышленности. Но также под угрозой находятся 75 больниц и медицинских центров, 258 полицейских, пожарных и скорой помощи, пять электростанций и 41 объект по утилизации отходов.
«Когда дело доходит до суровой погоды, большое внимание уделяется тропическим штормам, таким как циклоны и ураганы», - сказал Харли. «Но эти данные подчеркивают масштабы ущерба, который могут нанести прибрежные районы из-за понижений на восточном побережье Австралии. Несмотря на то, что они создают почти ураганные ветры, проливные дожди и большие океанские волны высотой до 9 метров, они вызывают меньше беспокойства у многих людей».
Наррабин-Бич в Сиднее испытал наибольшую эрозию, наблюдаемую за 40 лет мониторинга, и на 36% больше, чем второе по величине эрозионное событие в мае 1997 года. Но он пострадал не больше всего: «Хотя бассейн в Наррабине стал культовым изображением июньского шторма 2016 года, наибольшая эрозия на самом деле была замечена на Девятимильном пляже, безлюдном районе к северу от Форстера», - добавил Харли. «И это произошло из-за локализованной фокусировки волновой энергии».
В сочетании с обширным банком данных, собранных за последние 40 лет на пляжах Наррабин-Колларой - одной из самых продолжительных в мире программ мониторинга эрозии пляжей - береговые инженеры теперь имеют достаточно информации для построения моделей, которые могут точно предсказать Ущерб, нанесенный штормами за несколько дней до события.
Это также даст ключевое представление о том, как изменение климата будет взаимодействовать с длительными циклами Эль-Ниньо и Ла-Нинья, и предскажет уязвимость побережья из-за повышения уровня моря и изменения характера штормов в предстоящие десятилетия, сказала старший преподаватель Кристен. Сплинтер, инженер и специалист по моделированию в WRL, который глубоко погружается в данные для создания инструментов прогнозирования.
И не только для Австралии, но и для всего мира. «Благодаря этим данным мы теперь можем построить точные модели береговой эрозии, чтобы предсказать ущерб за несколько дней до того, как разразится шторм», - сказал Сплинтер. «Это также будет иметь решающее значение для понимания будущего влияния изменения климата на изменчивость прибрежной зоны во всем мире».
Тернер согласился: «Речь идет не только о защите пляжей: береговая эрозия угрожает городской инфраструктуре стоимостью в миллиарды долларов по всему миру: зданиям, дорогам, коридорам электро- и водоснабжения, канализационным линиям - и это будет только ухудшаться по мере повышения уровня моря, в результате чего штормовые приливы наносят больший ущерб и проникают глубже вглубь суши».