I mitten av 2030-talet varje amerikansk kust kommer att uppleva snabbt ökande högvatten översvämningar, när en måncykel kommer att förstärka stigande havsnivåer orsakade av klimatförändringar.

Högvattensöversvämningar – även kallade störande översvämningar eller soliga översvämningar – är redan ett välbekant problem i många städer på USA:s Atlant- och Gulfkust. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) rapporterade totalt mer än 600 sådana översvämningar under 2019. Från och med mitten av 2030-talet, dock, anpassningen av stigande havsnivåer till en måncykel kommer att få kuststäder runt om i USA att börja ett decennium av dramatiska ökningar av översvämningsantal, enligt den första studien som tar hänsyn till alla kända oceaniska och astronomiska orsaker till översvämningar.

Leds av medlemmarna i NASA Sea Level Change Science Team från University of Hawaii, den nya studien visar att högvatten kommer att överskrida kända översvämningströsklar runt om i landet oftare. Vad mer, översvämningarna kommer ibland att inträffa i kluster som varar en månad eller längre, beroende på månens position, Jorden, och solen. När månen och jorden är i linje med varandra och solen på ett specifikt sätt, den resulterande gravitationskraften och havets motsvarande reaktion kan göra att stadsbor klarar av översvämningar varje eller två dagar.

"Låglänta områden nära havsnivån är alltmer utsatta och lider på grund av de ökade översvämningarna, och det kommer bara bli värre, ", sa NASA-administratör Bill Nelson. "Kombinationen av månens gravitationskraft, stigande havsnivåer, och klimatförändringarna kommer att fortsätta att förvärra kustöversvämningarna på våra kuster och över hela världen. NASA:s Sea Level Change Team tillhandahåller viktig information så att vi kan planera, skydda, och förhindra skador på miljön och människors försörjning som påverkas av översvämningar."

"Det är den ackumulerade effekten över tiden som kommer att påverka, sa Phil Thompson, en biträdande professor vid University of Hawaii och huvudförfattaren till den nya studien, publiceras denna månad i Naturens klimatförändringar . Thompson påpekade att eftersom högvatten översvämningar involverar en liten mängd vatten jämfört med orkanstorm, det finns en tendens att se dem som ett mindre betydande problem överlag. "Men om det svämmar över 10 eller 15 gånger i månaden, ett företag kan inte fortsätta arbeta med sin parkeringsplats under vatten. Människor förlorar sina jobb för att de inte kan ta sig till jobbet. Att sippra avloppsvatten blir ett folkhälsoproblem."

Varför kommer städer på så vitt åtskilda kustlinjer att börja uppleva dessa högre översvämningshastigheter nästan samtidigt? Den främsta orsaken är en regelbunden wobbling i månens bana som tar 18,6 år att genomföra. Det finns inget nytt eller farligt med vacklan; det rapporterades första gången 1728. Vad som är nytt är hur en av wobblingens effekter på månens gravitationskraft – den främsta orsaken till jordens tidvatten – kommer att kombineras med stigande havsnivåer till följd av planetens uppvärmning.

I hälften av månens 18,6-åriga cykel, Jordens vanliga dagliga tidvatten undertrycks:Högvatten är lägre än normalt, och lågvatten är högre än normalt. I den andra halvan av cykeln, tidvatten förstärks:högvatten blir högre, och lågvatten blir lägre. Global havsnivåhöjning driver högvatten i endast en riktning – högre. Så hälften av den 18,6-åriga måncykeln motverkar effekten av havsnivåhöjning på högvatten, och den andra hälften ökar effekten.

Månen befinner sig i den tidvattenförstärkande delen av sin cykel nu. Dock, längs de flesta amerikanska kustlinjer, havsnivån har inte stigit så mycket att även med denna månhjälp, högvatten toppar regelbundet översvämningströsklarna. Det kommer att bli en annan historia nästa gång cykeln kommer runt för att förstärka tidvattnet igen, i mitten av 2030-talet. Den globala havsnivåhöjningen kommer att ha pågått i ytterligare ett decennium. De högre haven, förstärks av månens cykel, kommer att orsaka ett språng i översvämningssiffrorna på nästan alla amerikanska fastlandets kustlinjer, Hawaii, och Guam. Endast långt norra kuster, inklusive Alaskas, kommer att sparas i ytterligare ett decennium eller längre eftersom dessa landområden stiger på grund av långvariga geologiska processer.

Forskarna avslöjade dessa tipppunkter i översvämningstal genom att studera 89 tidvattenmätare i alla amerikanska kuststater och territorier utom Alaska. De skapade ett nytt statistiskt ramverk som kartlade NOAA:s ofta använda scenarier för höjning av havsnivån och översvämningströsklar, antalet gånger dessa tröskelvärden har överskridits årligen, astronomiska cykler, och statistiska representationer av andra processer, såsom El Niño-evenemang, som är kända för att påverka tidvatten. De prognostiserade resultaten till 2080.

Ben Hamlington från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien är medförfattare till tidningen och även ledare för NASA:s Sea Level Change Team. Han noterar att resultaten av den nya studien är en viktig resurs för kuststadsplanerare, som kan vara fokuserade på att förbereda sig för extrema händelser snarare än mer högvatten översvämningar.

"Ur ett planeringsperspektiv, det är viktigt att veta när vi kommer att se en ökning, "Sade Hamlington. "Förstå att alla dina händelser är samlade i en viss månad, eller så kanske du får mer allvarliga översvämningar under andra halvan av ett år än det första - det är användbar information." Ett högvattensverktyg utvecklat av Thompson finns redan på NASA-teamets havsnivåportal, en resurs för beslutsfattare och allmänhet. Översvämningsverktyget kommer att uppdateras inom en snar framtid med resultaten från denna studie.