För amerikaner som bor längs östra och Mexikanska golfkusten, slutet av orkansäsongen 2017 i Atlanten den 30 november var en lättnad. I år registrerade prognosmakare 17 namngivna stormar, 10 av dem blev orkaner. Sex var stora orkaner (kategori 3 eller starkare), och tre kom i land:Harvey i Texas, Irma i Karibien och Florida, och Maria i Karibien och Puerto Rico. Det var den dyraste säsongen någonsin, åsamka mer än 200 miljarder dollar i skadestånd.

Många forskare har hittat bevis på att klimatförändringar förstärker effekterna av orkaner. Till exempel, flera studier som just publicerats denna månad drar slutsatsen att klimatförändringar orsakade av människor gjorde nederbörden under orkanen Harvey mer intensiv. Men klimatförändringar är inte den enda faktorn som gör orkaner mer skadliga.

I en studie som vi författade tillsammans med vår kollega Jon Martin, vi visade att två konvergerande naturliga klimatprocesser skapade en "hot spot" från Cape Hatteras, North Carolina till Miami där havsnivån steg sex gånger snabbare än det globala genomsnittet mellan 2011 och 2015. Vi visade också att sådana hotspots har inträffat på andra punkter längs Eastern Seaboard under det senaste århundradet. Nu ser vi tecken på att en utvecklas i Texas och Louisiana, där det sannolikt förstärkte översvämningarna under Harvey - och kan göra framtida kuststormar mer skadliga.

Att lösa ett saltinnehållspussel

Vårt arbete började när Jon Martin visade en av oss (Arnoldo) salthaltsdata från vatten fångat mellan sediment som ligger på golvet i Indian River Lagoon i östra centrala Florida. Här grundvatten med noll salthalt pooler längs kusten bakom flera barriäröar. Jon och hans forskargrupp analyserade förändringar i vattenkemi och fann att salthalten hade ökat dramatiskt under det senaste decenniet. Detta föreslog att saltvatten snabbt trängde in i lagunen.

Denna process drivs vanligtvis antingen av havsnivåhöjning eller människor som pumpar sötvatten från underjorden, eller någon kombination av de två. Arnoldo konsulterade onlinedata från National Oceanic and Atmospheric Administration, och fann att havsnivåhöjningen hade accelererat snabbt vid närliggande Trident Pier mellan 2011 och 2015. Medan den globala havsnivån har stigit i en genomsnittlig takt på cirka 1 fot per sekel, denna webbplats hade registrerat en ökning med cirka 5 tum på bara fem år.

När Arnoldo delade detta fynd med Andrea, en internationell expert på tidigare havsnivåhöjningar, hon var golvad. Dessa hastigheter var tio gånger högre än de långsiktiga sjönivåhöjningarna längs Floridas kust. Ytterligare undersökning visade att alla tidvattenmätare söder om Cape Hatteras visade en liknande uppgång under samma period. Detta väckte två frågor:Hade liknande hastigheter av snabb havsnivåhöjning tidigare observerats i sydöstra USA? Och vad orsakade denna tillfälliga acceleration?

Konvergerande klimatmönster

Tidigare arbete längs Atlantkusten hade identifierat området norr om Cape Hatteras som sårbart för accelererade havsnivåhöjningar, särskilt i samband med klimatförändringar. Uppvärmning av planeten förväntas försvaga Golfströmmen, en kraftfull Atlantström som drar bort vattnet från östkusten och för det norrut. Att sakta ner Golfströmmen ger mer vatten på plats längs kusten, höja havsnivån.

Men denna mekanism kunde inte förklara ett hopp av denna storleksordning i havsnivån söder om Kap. En annan tidigare studie gav ytterligare en ledtråd. Den föreslog att Nordatlantiska oscillationen (NAO), ett gungmönster i lufttrycket över olika regioner i Nordatlanten, kan förklara förändringen av positionen för kortsiktiga variationer i havsnivåhöjningar.

Skiften i NAO ändrar jetströmmens position, vindmönster och stormspår, som alla påverkar fördelningen av vatten i det nordatlantiska bassängen. I sista hand, de kumulativa effekterna av NAO på havet avgör om vattnet kommer att hopa sig norr eller söder om Cape Hatteras. Således, vatten staplades företrädesvis norr om Cape Hatteras under perioden 2009-2010, och söderut från 2011 till 2015.

Denna NAO-relaterade mekanism förklarade var havsnivåaccelerationer kan inträffa längs Atlantkusten, men verkade inte förklara deras tidpunkt. Vi fyllde i ämnena genom att undersöka tidvattenmätarrekord under det senaste århundradet längs hela USA:s Atlantkust. Denna översyn visade att tidpunkten för kortsiktiga havsnivåaccelerationer, varar ett till flera år, korrelerade med den ackumulerade signalen från ett annat återkommande klimatmönster:El Niño Southern Oscillation, eller ENSO, vilket är resultatet av en oscillation av atmosfärstryck i det tropiska Stilla havsområdet.

Även om ENSO förekommer i Stilla havet, dess effekter sprider sig över Nordamerika, förändring av lufttemperaturer och vindregimer i östra USA. Dessa förändringar i vindfördelningar kan påverka vattentransporten i Nordatlanten, vilket får den att byggas upp längs den amerikanska östra kusten ibland. Andra forskare har visat att denna transport i slutändan avgör tidpunkten för kortsiktiga accelerationer i havsnivåhöjningar längs den amerikanska Atlantkusten.

Sammanfattningsvis, vi fann att kortsiktiga accelerationer i havsnivåhöjningar upprepade gånger har inträffat under det senaste århundradet, ibland förekommer söder om Cape Hatteras och ibland fokuserad norr om Kap. Dessa hotspots kan överstiga 4 tum på fem år, och kan förekomma var som helst längs USA:s Atlantkust. De bildas när de ackumulerade signalerna från ENSO och NAO konvergerar, förskjuta havsvatten mot kusten.

Ett wild card för kustnära översvämningar

Vår forskning har allvarliga konsekvenser för kustplanerare. Den globala uppvärmningen höjer havsnivån längs hela Atlantkusten, och samhällen borde förbereda sig för det. Dessutom, våra fynd visar att havsnivån kan stiga och falla runt denna nivå med mer än 4 tum under en femårsperiod, på grund av variation i havsatmosfärsinteraktioner i Stilla havet och Atlanten. Denna variation kan uppstå under loppet av fem till 10 år.

Dessa hot spots förstärker svårighetsgraden av kustöversvämningar som redan uppstår från stormar och tidvatten. Invånare mellan Charleston, South Carolina och Jacksonville, Florida - en sträcka där havsnivån är minst 10 cm högre nu då de var 2010 - har upptäckt detta på den hårda vägen.

Nu tittar vi på data från Mexikanska golfen, där tidvattenstationer också visar vattennivåer som vanligtvis är högre än förutspått. Ökningen längs Floridas Gulfkust är förbi sin topp, men Texas och Louisiana ser fortfarande en acceleration i havsnivåhöjningen. Accelerationer i havsnivåhöjningen är svåra att förutse, och det är oklart om de kommer att bli allvarligare med tiden. Men de gör det ännu mer angeläget för kustsamhällen att ta havsnivåhöjningen på allvar idag.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.