猛烈的沿海風暴過後的畫面通常只關注對海灘、沙丘、財產和周圍基礎設施造成的廣泛破壞。然而一項新國際研究表明，極端天氣事件可以幫助保護海灘免受海平面上升的影響–通過從更深的水域或從附近的海灘帶來新的沙子。

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這項研究由新南威爾士大學(UNSW)水研究實驗室的Mitchell Harley博士領導，今日已發表在《Nature Communications Earth & Environment》。

“我們知道，極端風暴會造成重大的海岸侵蝕和對海濱財產的損害，”Harley說道，“我們第一次不僅研究了水面上的情況即極端風暴的影響很容易看到，而且也研究了水面下的深處。我們發現，在這些事件中，有數十萬立方米的沙子進入這些海灘系統–這跟工程師用於人工滋養海灘的規模相似。這有可能足以抵消由氣候變化引起的海平面上升的一些影響，如海岸線的後退，並且從長遠來看是幾十年。這是一種看待極端風暴的新方法。”

一波接一波

跟普利茅斯大學和下加利福尼亞自治大學的研究人員合作，這項研究考察了澳大利亞、英國和墨西哥的三條海岸線。每條海岸線都經歷了一連串的極端風暴或延長的風暴群，然後是一個較溫和的海灘恢復期。

在澳大利亞，研究人員對悉尼的Narrabeen海灘進行了研究，在2016年的一場風暴之後，一場著名的風暴將一個游泳池從一個俯瞰海岸線的房產中扯走。

通過利用對海灘和海床的高分辨率測量，研究人員發現，沉積物的增加足以在理論上抵消幾十年的預計海岸線退縮。

“我們第一次能調動專門的監測設備，在風暴前後獲得真正準確的測量。我們使用了配備激光雷達掃描儀的雙引擎飛機、無人機和噴氣式滑雪板的組合，在風暴來臨之前和之後沿著海灘來回測量地表下的情況。這就是我們能夠準確了解每場風暴的沙子移動量的原因，”Harley說道。

在英國，普利茅斯大學海岸進程研究小組的研究人員自2006年以來一直在研究康沃爾郡的Perranporth海灘，他們使用了每月海灘地形測量和準年度測深測量的組合。

在這裡，2013/14年和2015/16年的極端冬季的影響導致潮間帶海灘和沙丘系統的沙子損失非常大。然而當觀察總的沙子預算時，海灘得得了420,000立方米的沙。

“我們並不十分確定這些額外的沙子是來自近海還是來自周圍，甚至兩者都有，但我們現在確實了解到，儘管造成了上部海灘和沙丘的侵蝕，但極端的海浪有可能對整個沙子預算做出積極的貢獻，”領導海岸過程研究小組的Gerd Masselink教授說道。

Brunn規則

由於海平面上升海岸線究竟會發生多大的變化，這是沿海管理者面臨的一個關鍵問題，因為他們要為氣候變化不斷升級的影響進行規劃。

在過去，這是用一種被稱為Bunn規則的簡單方法來估計的。這個規則指出，對於給定的海平面每上升一米，海岸線預計將後退約20至100米，具體則取決於海岸的陡峭程度。

通過利用Brunn規則，由氣候變化引起的全球海平面上升已被預測為到本世紀末將導致世界上幾乎一半的沙灘的大量後退或喪失。

Masselink教授說道：“然而，Bruun規則因其簡單性而受到批評，因為它沒有考慮到關於個別海灘如何應對海平面上升的許多複雜因素。這包括緊鄰海岸的深水中儲存的沙子的存在–及它在極端天氣事件中被調動的潛力。”

Harley博士表示，這些發現突出表明，在對海灘上的沉積物運動進行長期預測時需要考慮極端風暴。

透過風暴之眼看世界

Harley博士指出，對緊鄰我們海岸線的海床的測量非常少，所以很難說將來有多少沙子可能被調動。