太平洋海岸线可能对厄尔尼诺和拉尼娜周期有不同的反应

悉尼新南威尔士大学的研究人员分析了数以百万计的卫星照片观察横跨太平洋海滩的变化。研究结果,发表在《自然地球科学》今天,首次揭示了海岸线如何应对El-Nino-Southern振荡(ENSO)周期的不同阶段。

ENSO是自然气候现象导致太平洋海面温度的变化。变暖期,称为厄尔尼诺和冷却阶段,称为拉尼娜现象,影响天气模式在不同的海岸线根据周期。

在这些时期,海岸侵蚀还可以加强,流沙远离海滩和威胁海滨住宅和栖息地。但是科学家没能研究这个广泛使用传统的沿海监视技术,已被局限于地面观测几个海滩上。

“科学家已经知道海滩对ENSO循环数十年来,但是我们只能描述一个小的这几个零星的海滩监测网站,”米切尔哈雷博士说,该研究的作者之一水从新南威尔士大学的研究实验室在土木与环境工程学院。“这项研究,我们能够采取一种完全不同的角度来完成更大的气候周期如何影响整个太平洋海岸的照片。”

从宇宙观察沿海变化

卫星绕着地球捕获图像的世界海岸线定期近四十年。研究人员开发了一个新的开源工具称为CoastSat,结合图像处理和机器学习算法来提取信息从每个像素沿着环太平洋地区成千上万的沙滩。

”这个工具自动地图的位置沙子和水之间的界面。这样做在多个图像和海滩和纠正的潮流,我们可以发现海岸线的变化在一个大的时间和空间规模和如何与ENSO周期,”克里安Vos博士说,该研究的第一作者从水研究实验室。

使用该工具,研究人员处理38年的陆地卫星照片发现相关性在海滩宽度和厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的周期在超过8000公里的沙质海岸,从澳大利亚的东海岸到西海岸的加利福尼亚和智利。

他们发现海滩在澳大利亚东南海岸的窄长时间的拉尼娜现象,同时扩大——或者合生——厄尔尼诺时期。但海滩在太平洋的另一边的经验相反的效果——在拉尼娜现象侵蚀在厄尔尼诺和恢复。

“虽然我们的研究正在看沙滩的平均行为与ENSO循环,这是符合我们所观察到的,例如,最近triple-dip拉尼娜现象在澳大利亚,在那里连续沿海风暴已经剥离从新南威尔士和昆士兰海岸线的海滩沙子,“Vos博士说。

海岸侵蚀预测风险

研究人员说理解ENSO循环的影响在不同的太平洋海岸沿海可以帮助经理和居民预期海岸侵蚀风险和准备与海滩营养等保护措施。

“砂质海岸一些地球上最具活力和密集的环境。在某些情况下,他们完全可以在一夜之间消失,需要数年才能回来,”Vos博士说。

“这是必不可少的我们继续监视他们通过像这样的研究帮助我们如何管理我们的海滩、海浪和高价值之间提供缓冲的基础设施。

“如果你是一个游客想在海滩上度过一个假期,它可能是值得一看的ENSO的预测,因为它可能会给你的期待宽阔的海滩的地方。”

哈利博士也导致CoastSnap公民科学项目,地方社区成员分享他们的海岸线的照片创建新的见解海滩如何应对不断变化的环境。

研究人员计划进一步分析两个项目的数据发现见解在海滩如何应对,海平面上升和气候变化尽可能接近实时的。

“一些研究表明气候变化会改变ENSO模式,这可能会进一步影响到海岸线变化,强化这些侵蚀和吸积作用,或转变发生,”哈利博士。

从太空中“使用所有这些令人难以置信的数据源和社区,我们可以继续增加我们的理解我们的海岸线是如何改变的现在和未来。”

参考:Vos K,哈雷MD,特纳,分裂KD。太平洋海岸线侵蚀和吸积模式由厄尔尼诺/南方振荡控制。Nat Geosci。2023年,16 (2):140 - 146。doi:10.1038 / s41561 - 022 - 01117 - 8

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