New Orleans ist anfällig für wachsende Sturmfluten

New Orleans ist anfällig für wachsende Sturmfluten

Die Ost- und Golfküste der USA wird laut einer neuen Studie mit fortschreitender globaler Erwärmung größeren - aber unterschiedlichen - Sturmfluten ausgesetzt sein.

Die beiden Regionen unterscheiden sich darin, wie die Zirkulation des Ozeans und der Atmosphäre sowie der Meeresspiegel zusammenwirken, um Sturmfluten zu erzeugen, sagen Forscher. Die Studie ist die erste, die vergleicht, wie sich verschiedene Teile der Atlantikküste bei Stürmen entwickeln könnten. Wissenschaftler untersuchten die Auswirkungen sowohl tropischer Wirbelstürme, einschließlich Hurrikane, als auch extra-tropischer Wirbelstürme, wie Nor'easters.

Das Team verwendete ein neues globales Klimacomputermodell, mit dem Informationen zu Wetter, Klima und Meeresspiegel vollständig integriert kombiniert werden konnten.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Golfküste und insbesondere New Orleans auch ohne globale Erwärmung besonders anfällig für Sturmfluten sind. Wenn sich das Klima erwärmt, wird das Gebiet noch anfälliger für extreme Sturmfluten, sagt der Erstautor Jianjun Yin, Associate Professor für Geowissenschaften an der Universität von Arizona.

Sturmflutfaktoren

Mehr als 60 Millionen Menschen leben im Atlantik und im Golf von Mexiko. Zwischen 2000 und 2017 trafen 13 Hurrikane diese Regionen und verursachten Schäden in Höhe von jeweils mehr als 10 Milliarden US-Dollar.

Für beide Regionen werden die Sturmfluthöhen in Zukunft mit fortschreitender Erwärmung zunehmen, stellten Yin und seine Kollegen fest. Stärkere Hurrikane wirken sich auf die Gulf Coast und ein erhöhter Meeresspiegel wird die Ostküste beeinflussen.

„An der Küste des Golfs von Mexiko reagiert der extreme Meeresspiegel sehr empfindlich auf tropische Wirbelstürmeigenschaften wie Sturmwinde. Wenn der Hurrikan stärker wird, gibt es eine erhöhte Sturmfluthöhe, da die Region sehr empfindlich auf die Winde des Sturms reagiert “, sagt Yin.

„Aber für die Ostküste der USA, insbesondere die Nordostküste der USA, ist die Geschichte anders - die maximale Sturmflut wird hauptsächlich vom Hintergrund beeinflusst Meeresspiegel steigt," er sagt.

Extreme Ereignisse

Yin hatte zuvor mithilfe von Computer-Klimamodellen Untersuchungen zum Anstieg des Meeresspiegels durchgeführt und wollte untersuchen, was Wissenschaftler als „extreme Meeresspiegelereignisse“ bezeichnen - große Spitzen im täglichen Meeresspiegel an der Küste, die im Allgemeinen durch Stürme verursacht werden.

Frühere Modelle konnten jedoch die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und der Atmosphäre, die Yin einbeziehen wollte, nicht bewältigen, entweder weil die Modelle keinen integrierten Ansatz hatten oder zu grob waren.

Die Technologie in Form eines neuen globalen Klimamodells, das vom NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory in Princeton, New Jersey, entwickelt wurde, kam zur Rettung.

Mit dem neuen Modell GFDL CM4 konnten Yin und Kollegen Informationen über tropische und außertropische Wirbelstürme, atmosphärische und ozeanische Zirkulation, Wetter und Anstieg des Meeresspiegels einbeziehen. Mit solch umfangreichen Informationen im Modell konnte das Team genauer vorhersagen, wie die Meere entlang der Ostküste der USA auf Stürme reagieren würden.

Das Team untersuchte die Küste von Halifax, Nova Scotia, bis Houston, Texas.

Sturmfluten und CO2

Die Forscher verwendeten das Modell, um mehrere Simulationen zu analysieren. Die Steuerung verwendete vorindustrielle Bedingungen ähnlich denen im 1800. Jahrhundert. Eine weitere Simulation fügte immer mehr hinzu CO2 mit einer ähnlichen Anstiegsrate wie seit Mitte des 20. Jahrhunderts in die Atmosphäre des Modells.

Die vorindustrielle Steuerungssimulation enthüllte die zugrunde liegenden Unterschiede, die die Sturmflut in beiden Regionen antreiben - Windstärke entlang der Golfküste und Meeresspiegel entlang der Ostküste.

Die Simulation, die CO hinzugefügt hat2 Jahr für Jahr in die Atmosphäre projiziert, dass es mit fortschreitender Erwärmung weniger - aber stärkere - tropische Wirbelstürme geben wird.

„Für den CO2 Experimentell haben wir festgestellt, dass die erhöhte Sturmflut an der Ostküste von anderen Faktoren beeinflusst wird als an der Golfküste “, sagt Yin.

Darüber hinaus als CO2 Wenn die Atmosphäre zunimmt, zeigt das Modell, dass sich die atlantische meridionale Umkippzirkulation des Atlantischen Ozeans verlangsamen wird, was den Anstieg des Meeresspiegels und die Sturmflut an der Ostküste verschärft.

„AMOC transportiert viel Wärme nach Norden. Es ist hauptsächlich für das milde Klima in Europa verantwortlich “, sagt Yin. "Wenn AMOC langsamer wird, kann dies das Wetter und das Klima in Europa und Nordamerika beeinflussen und einen regionalen Anstieg des Meeresspiegels verursachen."

Das Papier erscheint in der Journal of Climate. Weitere Koautoren sind die National Oceanic and Atmospheric Administration, die Princeton University, die University of Oxford und die New York University.

NOAA und die National Science Foundation finanzierten die Arbeit.

Original-Studie

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