Ökat färskt flodutflöde kommer in i kustmiljön, där det blandas med omgivande salt havsvatten. Under påverkan av jordens rotation, denna plym av färskare vatten "vänder till höger" (på norra halvklotet), strömmar nedströms som en längs kustström "instängd" till kusten. Dessa fräschare vatten "staplade" sig längs stranden resulterar i en ökning av havsnivån vid kusten. Upphovsman:Natalie Renier, Woods Hole oceanografiska institution
Havsnivån i kustområden kan påverkas av ett antal faktorer:tidvatten, vindar, vågor, och även barometertrycket spelar alla en roll i havets ebb och flöde. För första gången, dock, en ny studie ledd av Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) har visat att flodutflödet också kan spela en roll för förändringar i havsnivån.
Studien, publicerad 9 juli i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences , undersökt decenniers värde av flodnivå och tidvattendata från mätare installerade i hela östra USA. Forskarna kombinerade sedan dessa data med information om vattentäthet, salthalt, och jordens rotation, skapa en matematisk modell som beskriver sambandet mellan flodutsläpp och havsnivå på årsbasis.
"Ekvationen vi härledde låter oss förutsäga hur mycket havsnivån kommer att stiga baserat på flodens flöde, och jämför sedan den förutsägelsen med faktiska mätningar och observationer, " säger Chris Piecuch, en fysisk oceanograf vid WHOI och huvudförfattare på tidningen. "Baserat på vår modell och observationerna, vi finner att variationer i mängden vatten som kommer ut ur en flod årligen kan höja eller sänka kustmedelhavsnivån med flera centimeter."
I synnerhet, studien fann att majoriteten av förändringarna i havsnivån bara sker på ena sidan av en flods mynning. Eftersom sötvatten är naturligt mindre tät än saltvatten, flodutflöde flyter längs havets yta, där jordens rotation tvingar den att svänga kraftigt längs kusten. På norra halvklotet, att vattnet följer flodens högra sida; på södra halvklotet, vänster sida. I båda fallen, sötvattnet bildar en ström som driver vatten upp mot strandlinjen, höjning av lokala havsnivåer i processen.
Just nu, säger Piecuch, modellen är fortfarande bara ett proof-of-concept, men skulle redan kunna hjälpa till att beräkna effekterna av havsnivåhöjningen på vissa kustområden. Dessa data saknas från aktuella satellitmätningar, eftersom upplösningen av befintliga sensorer inte är tillräckligt bra för att få exakta avläsningar av havshöjden inom några miles från kusten.
"När du tänker på samhällspåverkan, du vill veta vad som händer vid kusten, " säger Piecuch. "I lågt belägna områden som Bangladesh, vi vet ännu inte hur havsnivån och flodens utflöde kombineras. Men om det kommer en stor storm, även en liten höjning i bakgrunden innebär att havsnivån kan ha en enorm inverkan på översvämningar."
Just nu, WHOI -modellen har bara använts för att beräkna den genomsnittliga havsnivån på årsbasis - men Piecuch och hans kollegor arbetar för att ändra det. I sista hand, de hoppas kunna överväga mer detaljerade och detaljerade data, så att de kan förstå hur enskilda händelser, som en orkan eller massiv nederbörd, kan påverka havsnivån.
"Många processer kan påverka havsnivån, göra förutsägelser om regionala havsnivåförändringar till en utmanande strävan, "säger Larry Peterson, en programdirektör i National Science Foundation (NSF):s Division of Ocean Sciences, som finansierade forskningen. "Dessa forskare visar att utsläpp från floder kan spela en betydande men förbisedd roll i tolkningen av havsnivån från nedströms tidvattenmätare. Arbetet har viktiga konsekvenser för klimatmodeller, fjärranalys, och prognosen för översvämningsrisker vid kusten. "