作者:辛雨 来源: 中国科学报 发布时间:2023-9-28
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本世纪末,“百年一遇”洪水可能每年一遇

 

本报讯 一项新研究发现,即使在二氧化碳排放于2040年达到峰值的温和情景下,到本世纪末,大多数沿海地区每年也都将遭遇“百年一遇”的洪水。早则2050年,世界各地平均每9~15年就会经历一次“百年一遇”的洪水。相关研究成果近日发表于《地球未来》。

“百年一遇”洪水是一种极端水位,在任何给定的年份都有1%的发生概率,并且是基于历史数据得出的。尽管叫“百年一遇”洪水,但它可以连续多年袭击同一地区,也可能在一个世纪内一次都没有发生。

负责该项目的美国阿拉巴马大学土木工程师Hamed Moftakhari指出,在气候变暖的情况下,预计平均每百年才突破一次的阈值,将会被更频繁地超越,直到它们不再被视为“百年一遇”事件。

在沿海地区,极端洪水可能是由风暴、潮汐和海浪将水推向内陆造成的,但这项研究关注的是在更长的时间尺度上导致洪水的一个因素——海平面上升。随着海平面上升,沿海基础设施将更靠近水面,使风暴、潮汐和海浪更有可能影响社区。

研究人员使用来自世界各地300多个潮汐计的数据进行了趋势分析,并在国际气候变化专门委员会概述的两种碳排放情景下估计了未来的极端海平面,即二氧化碳排放量在本世纪末继续上升,或二氧化碳排放量在2040年达到峰值后下降。他们发现,在这两种情况下,海平面上升都将导致大多数地区“百年一遇”洪水事件增加。

Moftakhari表示,对土地规划、城市发展和沿海保护采取积极主动的措施可以帮助社区减少洪水和避免灾害,而这一切都源于对未来沿海条件的现实预测,历史趋势将不再为未来的洪水影响提供准确的预测依据。

设计海堤和防波堤等结构可以保护社区免受这些极端洪水的影响,而工程师通常都依赖一个被称为平稳性的概念预测未来的水位。

Moftakhari认为,在平稳性方面,气候变化有很多因素正在调节未来的模式。因此,不能再假设沿海洪水是平稳的。

以前的研究依赖对极端海平面的平稳估计预测“百年一遇”洪水,但这项研究使用了非平稳方法,发现极端海平面的变化在许多潮汐测量地点并不均匀。

随着气候变化,海洋温度升高和冰川融水导致海平面上升,增加了沿海洪水的频率和严重程度。因此,工程师需要对未来洪水风险进行准确的估计,而不是假设历史上的沿海模式能够反映不断变化的未来。

Moftakhari说:“之所以如此具有挑战性,是因为大多数工具、设计指南、实践手册等都是基于平稳的假设。它们需要更新,以使我们能够跟上变化的速度。”

Moftakhari对此保持乐观。他提醒说,灾难取决于人类决策的结果,而不仅仅是因为其本身的危险。“别忘了,洪灾都是在没有缓解措施的情况下出现的,而技术进步可以增强社区的抵御能力。”他说。(辛雨)

相关论文信息:

https://dou.org/ 10.1029/2023EF003649

《中国科学报》 (2023-09-28 第2版 国际)
 
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