USA:s öst- och golfkust skiljer sig åt i hur havs- och atmosfärscirkulation och havsnivå samverkar för att producera stormfloder, och båda regionerna kommer att uppleva större stormfloder när den globala uppvärmningen fortskrider, enligt ny forskning från ett team som leds av University of Arizona.

Forskningen är den första som jämför hur olika delar av Atlantkusten kan klara sig under stormar. Forskarna undersökte effekterna av båda tropiska cyklonerna, inklusive orkaner, och extratropiska cykloner, som nor'easters.

Teamet gjorde det genom att använda en ny global klimatdatormodell som gjorde det möjligt för dem att kombinera information om väder, klimat och havsnivå på ett helt integrerat sätt.

Forskarna fann att även i frånvaro av global uppvärmning, Gulf Coast, och speciellt New Orleans, är särskilt känslig för stormflod. När klimatet blir varmare, Gulf Coast kommer att vara ännu mer mottaglig för extrema stormfloder, sa första författaren Jianjun Yin, en docent i geovetenskap.

Mer än 60 miljoner människor bor i Atlanten och Mexikanska golfen. Mellan 2000 och 2017, dessa regioner drabbades av 13 orkaner som var och en orsakade mer än 10 miljarder dollar i skador.

För båda regionerna, stormflodshöjderna kommer att öka i framtiden när uppvärmningen fortskrider, Yin och hans kollegor hittade. Starkare orkaner kommer att påverka Gulf Coast och ökad havsnivå kommer att påverka östkusten.

"För Mexikanska golfens kust, den extrema havsnivån är mycket känslig för tropiska cyklonegenskaper som stormvindarna. Så om orkanen blir starkare, det finns en förhöjd stormflodshöjd eftersom regionen är mycket känslig för stormens vindar, " sa Yin.

"Men för USA:s östkust, speciellt USA:s nordöstra kust, historien är annorlunda - den maximala stormfloden påverkas främst av bakgrundshöjningen av havsnivån, " sa Yin.

Pappret, "Respons av stormrelaterad extrem havsnivå längs den amerikanska Atlantkusten på kombinerad väder- och klimatpåverkan, " av Yin och hans medförfattare publiceras i Journal of Climate . Yins medförfattare finns listade längst ner i denna utgåva. National Oceanic and Atmospheric Administration och National Science Foundation finansierade forskningen.

Yin hade gjort tidigare forskning om havsnivåhöjning med hjälp av datoriserade klimatmodeller och ville undersöka vad forskare kallar "extrem havsnivåhändelser" - stora toppar i den dagliga kustnära havsnivån, vanligtvis orsakad av stormar.

Dock, tidigare modeller kunde inte hantera den komplexa interaktionen mellan havet och atmosfären Yin ville inkludera, antingen för att modellerna saknade ett integrerat angreppssätt eller var för grova.

Ny teknologi, i form av en ny global klimatmodell utvecklad av NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory i Princeton, New Jersey, kom till undsättning.

Genom att använda den nya modellen, GFDL CM4, Yin och hans kollegor skulle kunna införliva information om tropiska och extratropiska cykloner, atmosfärisk och oceanisk cirkulation, väder och havsnivåhöjning. Att ha så rik information i modellen gjorde det möjligt för teamet att mer exakt förutsäga hur haven längs USA:s östra kust skulle svara på stormar.

Teamet studerade kustlinjen från Halifax, Nova Scotia, till Houston, Texas.

Forskarna analyserade flera simuleringar med modellen. Kontrollen använde förindustriella förhållanden liknande de på 1800-talet. En annan simulering tillförde mer och mer CO2 i modellens atmosfär med en ökningstakt som liknar den som observerats sedan mitten av 1900-talet.

Den förindustriella kontrollsimuleringen avslöjade de underliggande skillnaderna som driver stormflod i de två regionerna - vindstyrka längs Gulf Coast och havsnivån längs östkusten.

Simuleringen som tillförde CO2 till atmosfären år efter år beräknade att allt eftersom uppvärmningen fortskrider, det kommer att finnas färre – men starkare – tropiska cykloner.

"För CO2-experimentet, fann vi att den förhöjda stormfloden påverkas av andra faktorer på östkusten än Gulf Coast, " sa Yin.

Dessutom, när CO2 i atmosfären ökar, modellen avslöjar att Atlantic Oceans Atlantic Meridional Overturning Circulation kommer att sakta ner, förvärrar havsnivåhöjningen och stormfloden på östkusten.

"AMOC transporterar mycket värme norrut. Det är främst ansvarigt för det milda klimatet över Europa, " sa Yin. "Om AMOC saktar ner, det kan påverka vädret och klimatet över Europa och Nordamerika och orsaka regional havsnivåhöjning."