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风暴浪涌障碍在变化的气候中:他们如何工作,他们如何失败

菲利普奥尔顿的海洋和风暴模型准备纽约和新泽西州的现代洪水更严重

Photo of ocean waves during Hurricane Sandy

当飓风桑迪在2012年打击纽约市地铁地区时,近二十人在斯泰登岛东海岸死亡。米德兰海滩附近的大约一半死亡,尽管该地区有一些保护的地区:一个由1957年建造的道路上的九英尺高的滨水浆料,以保持水。

但作为一个AG体育的研究人员领导 菲利普奥尔顿, 一种 研究副教授 在里面 民事,环境和海洋工程系 在AG体育,在今年显示,塞伯对面,它让水留在了。随着12英尺的暴风雨袭击土地,它拓扑了,并倒入了附近,其中一些居民没有升级有时间逃脱。

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菲利普奥顿,博士。

这个洞察力来自一个 2020年的研究,由奥顿的博士领导。学生方林张,使用流体动力学模型表明,巴塞尔的存在使水上升比否则更快的50%。巴塞尔斯是一种日益普遍的策略,以保护沿海社区免受气候变化和海平面上升加剧的风暴潮。它们通常对低强度风暴有效 - 除非他们在米德兰海滩发生了拓展。 “如果有机会泛价,那么它可能是一个更危险的地方,而不是如果没有任何宠物,”奥顿说。

它是奥尔顿,物理海洋人,旨在通过研究海浪,潮汐,风暴飙升,与水质,氧合和污染有关的水循环的物理来更好地了解的复杂性 - 以及如何适应和尽量减少海洋巨大力量的风险。

奥尔顿花了多年的田间工作,但计算模型一直是过去十年的专业。 “模特是推进对海洋的理解的便捷方式,因为它很难衡量它 - 所有细节,”他说。

这些模型用于分析与海洋有关的事件和预测未来的事件。他们是AG体育的成分 戴维森实验室创新的风暴浪涌 预测和洪水咨询系统从康涅狄格州康涅狄格州沿海水域和潮汐水道的条件,使用来自数十个监视器浮标的数据来到Delaware。 “我们可以看看未来的几十年和风险和危险,但我们也可以根据天气预报看下一个四天,”奥顿说。 “天气预报很好一周甚至两周,但是当谈到风暴潮时,他们最好的[预测]接下来的四到七天。”

奥顿和 其他戴维森实验室研究人员 常规建议纽约和新泽西州的港口权威,其中许多突出的资助者的众多突出的资助者,了解所有设施机场,地铁,隧道和港口的潜在风险。 “例如,在迄今为止最近的热带风暴中,”他解释说:“他们关注预测大雨和高风暴浪涌。通过我们的预测,他们可以根据如何在这些双重威胁下管理其设施的更好决定。“

另一个最近 研究项目,奥尔顿与保护生态学家合作 埃里克桑德森,的创造者 Manahatta项目,创造一个 牙买加湾的流体动力学模型 就像在19世纪70年代一样,基于详细的历史映射。今天,这座大西洋沿海地区斯特拉德林布鲁克林和皇后区是JFK机场的所在地,数十万名居民,其中许多人失去了房屋和企业,以从飓风桑迪风暴浪涌和洪水淹没。但在19世纪,它是一个宽阔的湿地鞘。研究人员的问题是湿地在暴风雨中是否比现代风景更好地减少了极端水平。

“我们发现它绝对是,”他说。 “在19世纪70年代,牙买加湾有一个大的洪水平原而不是这些街区,所以水可以更多地散布出来,并没有高度升起。景观淹没了海上潮流,风暴浪涌在海湾减少了。现代景观实际上放大了潮流。所以这是一个更危险的景观。“

结果可以在线看到 Adaptmap.是一个在线洪水映射工具,让用户探索他的模型结果,展示牙买加湾周围的沿海洪水如何随海平面上升和沿海适应而改变。

这种方法启发了更广泛的 项目 奥尔顿的模型如何受到地貌变化的影响 - 如建筑房屋在排出的湿地 - 和气候变化,如海平面上升。该项目涉及波士顿,杰克逊维尔,威尔明顿,特拉华州和其他地区的四所大学融合河口的四所大学融合,涉及四所大学融合。

“我们正在做同样的建模历史河口与现代河口 - 了解他们是否更好地减少沿海洪水,”他说。到目前为止,“我常常认为疏浚和垃圾填埋场更频繁地导致风暴期间的极端水平更高,但我们正在学习更多地与不同的河口不同的事情。”

靠近家,另一个奥顿的博士。学生,Ziyu Chen,刚发表 两篇论文中的第一个 论哈德逊河口口构建大规模风暴浪涌障碍的潜在效果。由国家海洋和大气管理局(NOAA)和纽约国家能源研究和发展管理局(NYSERDA)资助,该项目看着这些障碍的盖茨如何在风暴浪涌期间封闭,以保护该地区的高价值和脆弱沿海基础设施以及数百万居民。然而,本文还突出了它们可以过于频繁地关闭的参数,并在长期的长期上变得更糟的哈德逊河河口,这种情况明确地警告这种形式的洪水适应性的未来消极的否定。不仅可以orton和他的团队的研究可以从过去几个世纪从事项目创建的关于现有问题,它可以更好地告知我们我们可能希望避免的潜在未来的问题。

随着两个月的积极,记录破坏飓风季节仍在前进,几英尺的海平面上升,预计本世纪,AG体育沿海洪水预测和研究比以往更及时。