2018年7月9日,美国科学院院报(PNAS)刊发了来自于美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)——研究团队发表的研究文章《River-discharge effects on United States Atlantic and Gulf coast sea-level changes》,文中指出除了潮汐、风、波浪、气压等影响海洋起伏和流动的因素对近岸海平面变化有作用外,河水的注入也与这种变化有着密切的关系,这在以前的研究中被低估了。科学家通过对1910—2017年缅因湾、中大西洋湾、南大西洋湾和墨西哥湾等区域河流流量、海平面变化数据的统计分析,发现两者相关度很高(p <0.01),河流量每年增加1Km³,对应海平面上升0.01—0.08cm,且不同的区域存在差异。这些成果对研究气候模型、海平面重构、预防洪水灾害等都有积极的意义。
图1 海岸海平面和河流流量变化的观测。A:26个河流监测站位(圆形),24个潮汐监测站位(方形),区域包括缅因湾(Gulf of Marine,红色)、中大西洋湾(Mid-AtlanticBight,蓝色)、南大西洋湾(South Atlantic Bight,黄色)和墨西哥湾(Gulf of Mexico,绿色);BCDE:依次显示区域内海平面(蓝色曲线)与河流流量(红色曲线)的变化曲线。
研究发现河流里的淡水注入大海中后,在入海口的左右两侧对海平面的影响程度不尽相同,这主要受到地球自转的影响。由于密度较小,淡水将浮于海水之上,河流入海后,在北半球,淡水沿着海岸向右移动,南半球正好相反,淡水与海水的混合过程最终导致了海平面的上升。
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图(a)2017年8月,美国休斯顿地区,(b)2011年8月,美国康涅狄格州,图片来源于NASA。
除了对实测数据进行统计分析外,研究人员也通过建立数学模型来分析海岸海平面和河流流量之间的变化规律,从实测和模型计算的结果可以看出,河流的注入会使海平面在一年中出现数厘米的升降变化,目前此模型已被用于预估海平面年度的变化趋势。另外,由于相关观测数据的准确性,特别是卫星遥感数据的精度还有待提高,研究团队还在继续做更深入的研究和努力。
原文题目:
River-discharge effects on United States Atlantic and Gulf coast sea-level changes
来源:
http://www.pnas.org/content/early/2018/07/03/1805428115
(全球海洋科技发展动态2018年第九期 陈文景 编译)