Блог

Apr 27, 2023

Полезность исторических записей для анализа опасностей в зоне влияния маргинальных циклонов

Связь Земля и окружающая среда

Коммуникации Земля и окружающая среда, том 4, Номер статьи: 193 (2023) Цитировать эту статью

473 Доступа

6 Альтметрика

Подробности о метриках

Морской парк Шарк-Бэй является объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО, расположенным в регионе, подверженном незначительному влиянию тропических циклонов. Устойчивое управление этой уникальной окружающей средой по мере изменения климата требует количественного понимания ее уязвимости к стихийным бедствиям. Здесь мы приводим структурированный анализ новой исторической архивной информации, которая выявила сообщения об экстремальном штормовом нагоне, связанном с тропическим циклоном в 1921 году, который вызвал замечательный наземный поток, в результате которого рыба и акулы оказались на мели на расстоянии до 9,66 км (6 миль) от суши. Взвешенная информация из исторических архивов помещается в новую структуру и обеспечивает исходные данные для моделирования этого события, что улучшает понимание его масштабов и предоставляет записи о последствиях того, что произошло в тот день и, особенно, в последующие годы. Набор вероятных треков, которые воспроизводят исторические данные, контекстуализируют шторм как маргинальный шторм категории 4 или 5, а интервал его повторения эквивалентен или немного превышает текущий уровень местного планирования прибрежных наводнений в регионе. Результаты подчеркивают глобальную важность изучения вероятного максимального события для управления рисками в районах маргинального влияния циклонов, где расположены уязвимые экосистемы или жизненно важная региональная инфраструктура, имеющая ключевое экономическое значение, а также необходимость учитывать риск ТС при сохранении морской среды и планировании в Объект всемирного наследия Шарк Бэй.

Тропические циклоны (ТЦ) представляют значительный риск во всем мире, и изучение изменений риска циклонов и определение причинных факторов таких изменений имеют жизненно важное значение для мер по адаптации к циклоническим явлениям1. Традиционно считается, что увеличение интенсивности ТЦ связано с потеплением климата2. Однако уверенность в этой связи снижается в местах влияния маргинальных циклонов или в районах, где наблюдения циклонов плохо регистрируются или где доступные инструментальные данные ограничены плохим пространственным и временным разрешением3. Такие ограничения вызывают трудности в выявлении значимости любых трендов интенсивности в наблюдениях, поскольку они по своей сути связаны с неоднородностями в относительно недавних инструментальных записях ТЦ. Недавние работы повысили уверенность в прогнозах увеличения интенсивности ТЦ в условиях продолжающегося потепления1,2,4.

Тропические циклоны, вероятно, сместятся к полюсам в результате потепления климата5,6,7, и некоторые предполагают, что эта тенденция особенно очевидна в Южном полушарии8. Доказательства смещения траекторий штормов к полюсам были обнаружены как в ходе повторного анализа инструментальных записей9,10, так и в прогнозах численных моделей, включая модели с повышенными концентрациями парниковых газов1,5,8,11,12,13,14. Например, Чанг и др.8 предполагают, что траектории штормов, вероятно, могут сместиться к полюсу в среднем на 1–2° по широте, если выбросы CO2 удвоятся. Удвоение уровня CO2 может показаться маловероятным, но спустя 10 лет после Чанга и др.8 уровень CO2 на бумаге уже увеличился до более чем 420 частей на миллион, а уровень выбросов продолжает расти во всем мире15. Несмотря на то, что было предложено несколько механизмов, объясняющих сдвиг к полюсам, консенсуса относительно доминирующих процессов, которые определяют такую ​​тенденцию, практически не существует16. Независимо от причинного механизма, миграция ТЦ к полюсам, вероятно, затронет территории за пределами традиционных горячих точек ТЦ. Эта вероятность подчеркивает необходимость создания надежных и длительных записей об активности циклонов в районах редкой опасности циклонов, обнаруженных в подверженных циклонам океанских бассейнах.

Залив Шарк расположен на западном побережье Австралии на 26° ю.ш., на южной границе влияния ТЦ на восточную окраину Индийского океана. Залив Шарк признан объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО, поскольку здесь находятся самые большие и разнообразные комплексы морских водорослей в мире17. Район залива Шарк также обеспечивает благоприятную среду обитания для морской фауны, имеющей высокую природоохранную ценность, включая дюгоней и морских черепах18,19. Здесь также находятся самые разнообразные в мире строматолиты и микробные маты20. Морской парк Шарк Бэй (SBMP) является частью объекта Всемирного наследия. Залив Шарк, известный как Гатхаагуду (Два залива), является крупнейшим морским заливом Австралии и состоит из двух мелких заливов со средней глубиной менее 10 м (рис. 1). Характер приливных циклов в заливе Шарк смешанный, суточный и полусуточный, с диапазоном 1,4 м, залив ориентирован в направлении север-юг и имеет мелкую и сложную батиметрию21. Вытянутая с севера на юг морфология залива демонстрирует характеристики, которые, вероятно, увеличат величину штормовых нагонов во время прохождения редких сезонных ТЦ.