Kuststäder världen över skulle möta ett minskat hot från havsnivåhöjningar om samhället skulle minska utsläppen av växthusgaser, med särskilt betydande fördelar för New York och andra amerikanska östkuststäder, ny forskning tyder på.

Studien, av forskare vid National Center for Atmospheric Research (NCAR), använde en kraftfull datormodell för att reta ut hur vindar och strömmar i en värmande värld driver havsvatten runt, lyfta den i vissa regioner och sänka den i andra. Forskarna undersökte hur dessa variationer i havsnivåhöjningen skulle förändras under två förhållanden:om utsläppen fortsätter på deras nuvarande bana, eller om de reduceras kraftigt.

Resultaten visade att om samhället snart kan genomföra nedskärningar av utsläpp av koldioxid och andra värmefångande gaser, de beräknade havsnivåhöjningarna runt om i världen skulle vara betydligt mindre mot slutet av seklet. Detta skulle hjälpa kuststäder i stora delar av världen när de försöker avvärja stigande vatten, med fördelarna mest uttalade för städer i delar av Atlanten och Indiska oceanerna.

"Att mildra växthusgaser kommer att minska havsnivåhöjningen senare i århundradet, med vissa regioner som ser särskilt betydande fördelar, "sa NCAR -forskaren Aixue Hu, huvudförfattare till den nya studien. "När stadstjänstemän förbereder sig för havsnivåhöjning, de kan orsaka sammansättningseffekten av lokala förhållanden, som beror på vindar och strömmar som orsakar intern variation i haven. "

Hu och hans medförfattare, NCAR -forskaren Susan Bates, varning för att modelleringsstudien ger en ofullständig bild, eftersom det inte inkluderar avrinning från smältande isar och glaciärer - två faktorer som forskare just nu införlivar i datormodeller. Istället, det simulerar klimatförändringarnas inflytande på variationer i havsnivån över hela världen för att avslöja vilka kustlinjer som kommer att ha störst nytta av utsläppsminskningar i samband med den extra värme som absorberas av havet.

Studien, publicerad denna månad i tidningen Naturkommunikation , finansierades av U.S. Department of Energy och av National Science Foundation, som är NCAR:s sponsor.

Globala förändringar med lokala effekter

Havsnivåhöjningen är en av de mest konsekvenserna av klimatförändringar, hotar att träska låglänta öar och stora kuststäder. Havsnivån i vissa regioner förväntas stiga flera meter i slutet av detta århundrade, på grund av en kombination av smältande isark och glaciärer (som står för cirka två tredjedelar av havsnivåhöjningen) tillsammans med termisk expansion, eller havsvatten expanderar när de värms (vilket står för den återstående tredjedelen).

För att studera hur förändringar i utsläpp skulle påverka den globala havsnivåhöjningen och lokala variationer, Hu och Bates använde två uppsättningar datorsimuleringar som är baserade på två olika växthusgasscenarier.

I scenariot som vanligt, med utsläpp från mänsklig aktivitet som fortsätter att öka i nuvarande takt, globala temperaturer i slutet av detta århundrade skulle stiga med cirka 5,4 grader Fahrenheit (3 grader Celsius) över slutet av 1900 -talet. I det måttliga mildrande scenariot, med att samhället vidtar åtgärder för att minska växthusgaser, uppvärmningen skulle hållas till cirka 3,2 grader F (1,8 grader C).

Forskarna fann att minskning av växthusgasutsläpp inte avsevärt skulle begränsa havsnivåhöjningen under de kommande två decennierna. Anledningen, till viss del, har att göra med klimatsystemets tröghet (när värme väl kommer in i haven, den behålls under en viss tid). Dessutom, vindar och strömmar är naturligt varierande från år till år, driva havsvatten i olika riktningar och göra det svårt att urskilja den fulla effekten av uppvärmningen på planeten under ett eller ett decennium.

Men forskarna fann att senare under seklet, från 2061 till 2080, minskade utsläpp skulle ha en betydande inverkan i nästan hela världen. Simuleringarna visade att omfattningen av den genomsnittliga globala havsnivåhöjningen från termisk värmeutvidgning (men inte avrinning från smältande is) minskade med cirka 25 procent, från cirka 17,8 centimeter (7 tum) i business-as-usual-scenariot till 13,2 centimeter (5,2 tum) i det måttliga mildrande scenariot.

Lokalt, vindar och strömmar gör skillnad

För vissa städer, fördelarna med scenariot med lägre utsläpp skulle vara särskilt betydande. New York, där havsnivån under detta århundrade förväntas stiga mer än nästan någon annanstans i världen, skulle se en skillnad på 9,8 centimeter (3,9 tum). Andra städer som skulle se en minskning större än genomsnittet inkluderar Boston (9,3 cm/3,7 tum), London (8,3 cm) Dar es Salaam (6,8 cm) Miami (6,5 cm/2,6 tum/), och Mumbai (5,8 cm).

Å andra sidan, vissa städer i Sydamerika (t.ex. Buenos Aires), Asien (som Bangkok och Jakarta), Australien (t.ex. Melbourne), och västkusten i Nordamerika (som Vancouver och San Francisco) skulle se lägre fördelar än genomsnittet. Och minskning av växthusgaser skulle inte ha någon statistiskt signifikant effekt på havsnivåhöjningen längs Australiens och Filippinernas västkust.

Orsaken till de lokala skillnaderna i havsnivåhöjning har att göra med påverkan (eller bristen på det) av ett förändrat klimat på stora strömmar och atmosfär-havsinteraktioner runt om i världen.

I norra Atlanten, till exempel, uppvärmningstemperaturerna förväntas försvaga Golfströmmen som transporterar varmare vatten från subtropen till Arktis. Den kraftfulla strömmen drar bort vatten från stora delar av USA:s östkust, och forskare har varnat för att en försvagande ström skulle skicka dessa vatten tillbaka mot kusten och avsevärt höja havsnivån. Om samhällets åtgärder leder till minskade utsläpp, Golfströmmen skulle påverkas mindre och därför, havsnivåhöjningen i norra Atlanten skulle bli mindre omfattande.

I kontrast, Strömmarna i vissa andra havsområden verkar vara mindre känsliga för klimatförändringar. I stora delar av Stilla havet, till exempel, havsnivån påverkas av Pacific Decadal Oscillation, ett fenomen relaterat till vindar och havstemperaturer. Även om klimatförändringarna påverkar vindar och orsakar havsytemperaturer att stiga i Stilla havet, det stör inte strömmar där lika mycket som i norra Atlanten. Som ett resultat, begränsning av klimatförändringar som minskar termisk expansion skulle i allmänhet ha en mindre signifikant effekt på Stilla havsnivån.

Studien fann också större variationer i framtida havsnivåhöjning i olika regioner, inklusive några städer där lokala havsnivåer påverkas av Pacific Decadal Oscillation eller av ett atlantiskt klimatmönster som kallas North Atlantic Oscillation. Som ett resultat, den beräknade havsnivåhöjningen i modellen varierade mer för London och Tokyo än för New York.

"Stadsplanerare på vissa ställen kommer att kunna fatta beslut baserade på mer säkra havsnivåprognoser, men för andra platser kommer det att bli svårare att veta vad havsnivån kommer att vara, "Sa Bates.