Vågor slår in på Waikikis strandlinje i O'ahu, Hawaii under högvatten. Kredit:Hawaii Sea Grant King Tides Project, 2017. Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0).
Ett team av forskare från University of Hawai'i (UH) vid Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) identifierade en global tendens för framtida havsnivåer att bli mer varierande när haven värms upp detta århundrade på grund av ökande utsläpp av växthusgaser . Variabilitet i havsnivån förändrar tidvattenscykler och ökar riskerna för kustöversvämningar och erosion bortom förändringar i samband med höjning av havsnivån.
Havsnivåhöjningen sker när jorden värms upp på grund av två huvudfaktorer:smältning av landbaserad is som glaciärer och inlandsisar, och expansionen av havsvatten när det värms upp – kallad termisk expansion. Tidigare okänt var om graden av termisk expansion, som accelererar med uppvärmningen, kommer också att påverka variationen i havsnivån.
I en studie publicerad denna vecka i Kommunikation Jord och miljö, laget ledd av Matthew Widlansky, biträdande chef för UH Sea Level Center, bedömde framtida havsnivåprognoser från globala klimatmodeller. Teamet fann att även om framtida havsnivåvariationer är osäkra på många platser, nästan alla av de 29 modellerna som de analyserade var överens om en övergripande tendens för variabiliteten att öka på säsongsmässiga till mellanåriga tidsskalor.
"Medan det är väl förstått att den globala genomsnittliga havsnivåhöjningen kommer att accelerera med framtida uppvärmning, delvis på grund av att haven expanderar snabbare vid högre temperaturer, det var tidigare outforskat hur denna ickelinjära termiska expansionsegenskap hos havsvatten kommer att påverka framtida havsnivåvariationer, sa Widlansky.
Framtida prognoser för förändrad havsnivås årsintervall med ökande koncentrationer av växthusgaser under 2000-talet. Den globala tendensen till ökad havsnivåvariation förklaras av att det årliga utbudet av havsvattenflytkraft blir större när haven värms upp. Klimatmodeller är oense om den framtida förändringen i vissa regioner (stippling) på grund av andra bidragande processer, såsom förändringar i havstemperaturvariationer, som är mer osäkra. Kredit:Widlansky, et al. (2020)
"Efter termodynamiska lagar, havsnivåvariationerna ökar i ett varmare klimat eftersom samma temperaturvariationer, till exempel relaterat till säsongscykeln, orsaka större flytkraft och havsnivåfluktuationer, " tillade Fabian Schloesser, en forskare vid UH Sea Level Center som samarbetat i studien.
På platser där förändringar på grund av havets termodynamik och andra klimatvariationsprocesser stämmer överens, teamet hittade de största ökningarna i framtida havsnivåvariationer.
Kustöversvämningar inträffar allt oftare på grund av en kombination av långsamt stigande havsnivåer och havsvariabilitet. De nya rönen understryker därför ytterligare vikten av havsnivåövervakning och prognoser.
"Prognoser kan potentiellt ge varningar månader i förväg om havsnivåer sannolikt kommer att orsaka att tidvattnet blir mer extremt än annars förväntat, sa Widlansky.
Medan vetenskapsteamet undersöker hur man kan utveckla bättre prognosutsikter, UH Sea Level Center övervakar aktivt extremer genom ett globalt nätverk av tidvattenmätare, inklusive i Honolulu, Hawaii.
