science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarom gebeuren er soms overstromingen op zonnige dagen?

Een overstroming op een zonnige dag. Krediet:debs-eye via Flickr CC

In recente jaren, bijna bijbelse overstromingen zijn een vast onderdeel van het wereldwijde nieuws geworden:orkaan Katrina laat oma's op hun daken in New Orleans stranden, moessonvloeden die Nepal verwoesten, of orkaan Maria die zijn dodelijke zondvloed loslaat op Puerto Rico, bijvoorbeeld. Maar een rustiger een meer verraderlijk soort overstroming neemt steeds meer dorpen en steden langs de Amerikaanse kust en over de hele wereld in beslag. Het heet zonnige dag overstromingen.

Alternatief aangeduid als getijdenoverstromingen, hoogwater en hinderlijke overstromingen, zonnige dag overstromingen kunnen gebeuren onder laaiend, wolkenloze luchten en is misschien wel het meest tastbare teken van klimaatverandering tot nu toe, zeggen wetenschappers. Het is niet nieuw, maar het gebeurt veel vaker als gevolg van aan klimaatverandering gerelateerde zeespiegelstijging, de erosie van natuurlijke kustbarrières, en bodemdaling, of het geleidelijk wegzakken van de grond op plaatsen waar steden zijn gebouwd op sedimenten in plaats van op gesteente. gecombineerd, deze krachten duwen de hoogste getijden in kustplaatsen en steden, overstromingen veroorzaken die wegen kunnen afsluiten, overweldigen stormafvoeren, schade aan infrastructuur en eigendommen, en een bedreiging vormen voor de volksgezondheid.

Overstromingen op zonnige dagen zijn al sinds de jaren zestig aan alle drie de Amerikaanse kusten met 300 tot 925 procent toegenomen, volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration. Het is gedeeltelijk verantwoordelijk voor het verdrijven van een kleine tribale gemeenschap van het Isle de Jean Charles uit de Louisiana bayou, en laat langzaam atollen zoals de Marshalleilanden verdwijnen. In de Verenigde Staten, de kusten van het oosten en de Golf zijn het meest kwetsbaar, met name delen van Zuid-Florida (inclusief Miami) en New Orleans, waar meer dan 10 procent van het stadsgebied chronisch onder water staat, wat betekent dat het minstens 26 keer per jaar overstroomt. Overstromingen op zonnige dagen kunnen de komende decennia veel plaatsen onleefbaar maken, en weinig gemeenschappen begrijpen de risico's volledig.

Het aanleggen van zandduinen en muren kan tijdelijk verlichting bieden, zegt Kyle Mandli, een assistent-professor bij Columbia's Department of Applied Physics and Applied Math, die de fysica van destructieve golven bestudeert, inclusief stormvloeden in verband met orkanen. "Maar als [de overstromingen van de zonnige dag] blijven toenemen, op een gegeven moment ben je in een aquarium, "zegt hij. Sommige onderzoekers hebben betoogd dat dergelijke chronische overstromingen extreme weersomstandigheden kunnen overtreffen als het gaat om cumulatieve materiële schade.

Om te begrijpen hoe overstromingen op zonnige dagen werken, je moet de getijden begrijpen. Twee keer per maand, wanneer de zon en de maan in hun banen op één lijn staan ​​met de aarde - tijdens een nieuwe of volle maan - is de zwaartekracht die ze op de oceanen uitoefenen het sterkst, het opleveren van zogenaamde koningsgetijden of "spring" getijden, zo genoemd omdat deze getijden "de oevers kunnen opspringen". De overstromingen die het gevolg kunnen zijn, worden verergerd als de maan zich ook het dichtst bij de aarde bevindt, bekend als zijn perigeum. Drie of vier keer per jaar, deze perigean springtij kan kleine of soms grote kustoverstromingen veroorzaken.

Hoe erg en hoe wijdverbreid de overstromingen op zonnige dagen worden, hangt af van hoe snel de zeespiegel stijgt. Vandaag, de zeespiegel stijgt op sommige plaatsen langs de oostkust van de VS met een voet per eeuw, maar in het ergste geval wetenschappers schatten dat ze tegen het einde van deze eeuw met een voet per decennium zouden kunnen klimmen.

Overstromingen op zonnige dagen zijn sinds de jaren zestig aan alle drie de Amerikaanse kusten met 300 tot 925 procent toegenomen - en zullen blijven toenemen als gevolg van klimaatverandering. Krediet:NOAA

Als de zeespiegelstijging slechts matig is, bijna 170 kustgemeenschappen in de VS zullen tegen 2035 chronisch worden overstroomd, volgens een rapport gepubliceerd door de Union of Concerned Scientists in 2014. Dat is ongeveer twee keer zoveel als vandaag. Bijna driekwart van deze 170 gemeenschappen bevindt zich in Louisiana en Maryland, die "hotspots" voor zeespiegelstijging zijn vanwege de lage ligging, bodemdaling, en, in Maryland, regionale zeestromingen. Als de zeespiegelstijging sneller gaat, bijna 670 kustgemeenschappen in de VS zullen tegen het einde van de eeuw te maken krijgen met chronische overstroming, waaronder meer dan 50 dichtbevolkte gebieden, zoals Oakland, Californië; Miami en Sint-Petersburg, Florida; en vier van de vijf stadsdelen van New York City.

De lokale omvang van de zeespiegelstijging wordt niet alleen beïnvloed door lage landhoogte en bodemdaling, maar door de glaciale geschiedenis van een plaats. Land dat onder het gewicht van een gletsjer lag, bijvoorbeeld een groot deel van de oostkust van Canada tot aan New York werd bedolven onder ijs 10, 000 jaar geleden - duurt eeuwen om te herstellen. Lokale zeespiegelstijging kan ook worden versterkt door oceaanstromingen, temperaturen en zoutgehalte, evenals de nabijheid van de smeltende gletsjers in Groenland en Antarctica.

"Je hebt deze variaties in waterpeil vanwege de goede oude natuurkunde, maar als je de zeespiegel verhoogt, de toppen van die hoge waterstanden kunnen worden versterkt, " zegt Klaus Jacob, een expert in natuurrampen en de gevolgen van kuststormen bij het Lamont-Doherty Earth Observatory in Columbia.

De infrastructuur van een stad of dorp, zoals de kwaliteit van het drainagesysteem en hoeveel van het land is bedekt met ondoordringbare bestrating, kan ook het overstromingsrisico beïnvloeden, zegt Andrew Kruczkiewicz, die gespecialiseerd is in satellietbeelden van overstromingen en andere gevaren bij Columbia's International Research Institute for Climate and Society. In sommige gevallen, wateroverlast kan via het rioolstelsel ontstaan, zegt Kruczkiewicz, dus de zones die kunnen worden getroffen zijn anders dan die welke worden getroffen door de orkaanstormvloed. Dit wordt niet altijd erkend in overstromingswaarschuwingssystemen, een feit dat bewoners verward en slecht voorbereid kan achterlaten, hij zegt.

Een probleem is dat er zoveel verschillende soorten overstromingen zijn en zoveel verschillende namen voor overstromingen op zonnige dagen. "Als we het hebben over FEMA-overstromingskaarten, over wat voor overstromingen heb je het?" zegt hij. "Je hebt het over plotselinge overstromingen, kust overstromingen, rivier overstromingen, zonnige dag overstromingen? Het is erg ingewikkeld, zelfs voor andere meteorologen."

Kruczkiewicz werkt momenteel aan een project met WNYC (een openbaar radiostation in New York City) om mensen inzicht te geven in hun risiconiveaus voor verschillende soorten overstromingen. Ondertussen, de Union for Concerned Scientists heeft een interactieve kaart die de overstromingsniveaus in de hele VS laat zien, zowel nu als in de toekomst.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.