Войти
Затопление прибрежных районов происходит, когда обычно сухая низменная земля затопляется морской водой. Степень прибрежного затопления является функцией высоты над уровнем моря, через которую проникают внутренние паводковые воды, что контролируется топографией прибрежной земли, подверженной затоплению. морская вода может затопить землю несколькими разными путями:
Прибрежные наводнения в значительной степени являются естественным явлением, однако влияние человека на прибрежную среду может усугубить прибрежные наводнения. Добыча воды из резервуаров подземных вод в прибрежной зоне может усилить оседание земли, увеличивая риск затопления. Инженерные защитные сооружения вдоль побережья, такие как морские стены, изменяют естественные процессы на пляже, часто приводя к эрозии на прилегающих участках побережья, что также увеличивает риск наводнения.
Может возникнуть прибрежное наводнение от множества различных причин, включая штормовые нагоны, вызванные штормами, такими как ураганы и тропические циклоны, повышение уровня моря из-за изменения климата и цунами.
Штормы, в том числе ураганы и тропические циклоны, могут вызывать наводнения из-за штормовых нагонов, которые волны значительно больше, чем обычно. Если шторм совпадает с высоким астрономическим приливом, может произойти обширное наводнение. Штормовые нагоны включают три процесса:
Ветры, дующие в береговом направлении (от моря к суше), могут вызвать скопление воды. против берега; это известно как установка ветра. Низкое атмосферное давление связано со штормовыми системами, и это имеет тенденцию к повышению уровня поверхности моря; это барометрическая установка. Наконец, увеличенная высота обрыва волны приводит к более высокому уровню воды в зоне прибоя, что является волновой установкой. Эти три процесса взаимодействуют, создавая волны, которые могут перекрывать естественные и искусственные защитные сооружения побережья, проникая в морскую воду дальше, чем обычно.
Крупным городам угрожает повышение уровня моря. Указанные города находятся под угрозой даже небольшого повышения уровня моря (на 1,6 фута / 49 см) по сравнению с уровнем 2010 года. Даже умеренные прогнозы показывают, что такое повышение произойдет к 2060 году. Межправительственный комитет Группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) оценила глобальное среднее повышение уровня моря с 1990 по 2100 год в пределах от девяти до восьмидесяти восьми сантиметров. Также прогнозируется, что с изменением климата будет увеличиваться интенсивность и частота штормовых явлений, таких как ураганы. Это говорит о том, что прибрежные наводнения от штормовых нагонов станут более частыми с повышением уровня моря. Повышение уровня моря само по себе угрожает повышенным уровнем наводнений и необратимым затоплением низколежащих земель, поскольку уровень моря может просто превышать высоту суши. Таким образом, это указывает на то, что прибрежные наводнения, связанные с повышением уровня моря, станут серьезной проблемой в ближайшие 100 лет, особенно по мере того, как человеческое население продолжает расти и занимать прибрежную зону.
Прибрежные районы могут быть значительно затопленным в результате цунами волн, которые распространяются через океан в результате смещения значительного водоема в результате землетрясений, оползни, извержения вулканов и ледниковые отелы. Есть также свидетельства того, что в прошлом сильные цунами были вызваны падением метеора в океан. Волны цунами настолько разрушительны из-за скорости приближающихся волн, высоты волн, когда они достигают суши, и обломков, увлекаемых водой, когда она течет по суше, могут нанести дополнительный ущерб.
Было сказано, что одним из способов предотвращения значительного затопления прибрежных территорий сейчас и в будущем является снижение глобального повышения уровня моря. Это можно минимизировать за счет дальнейшего сокращения выбросов парниковых газов. Однако, даже если будет достигнуто значительное сокращение выбросов, уже существует значительная приверженность повышению уровня моря в будущем. Международная политика в области изменения климата, такая как Киотский протокол, направлена на смягчение будущих последствий изменения климата, включая повышение уровня моря.
Кроме того, принимаются более срочные меры инженерной и естественной защиты для предотвращения прибрежных наводнений.
(Рисунок 1) Ямы - это инженерные сооружения, предназначенные для предотвращения эрозии береговой линии Есть множество способов которые люди пытаются предотвратить затопление прибрежной среды, как правило, с помощью так называемых жестких инженерных сооружений, таких как дамбы и дамбы. Эта броня побережья типична для защиты больших и малых городов, которые выросли до самой береговой линии. Усиление процессов осадконакопления вдоль побережья также может помочь предотвратить прибрежные наводнения. Такие сооружения, как волнорезы (рис. 1), волноломы и искусственные мысы способствуют отложению наносов на пляже, тем самым помогая защитить от штормовых волн и нагонов, поскольку энергия волн расходуется на движение.
(Рисунок 2) Мангровые заросли - одна из естественных систем защиты побережья от штормовых нагонов и наводнение. Их высокая биомасса как над водой, так и под водой может помочь рассеять энергию волн. Побережье действительно обеспечивает естественные защитные сооружения для защиты от прибрежных наводнений. К ним относятся физические объекты, такие как гравийные отмели и системы песчаных дюн, а также экосистемы, такие как солончаки и мангровые заросли <166.>леса (рисунок 2) имеют функцию буферизации. Мангровые заросли и водно-болотные угодья часто считаются обеспечивающими значительную защиту от штормовых волн, цунами и береговой линии эрозии благодаря своей способности ослаблять энергию волн. Следовательно, чтобы защитить прибрежную зону от наводнений, естественные защитные сооружения должны быть защищены и сохранены.
Поскольку прибрежные наводнения обычно являются естественным процессом, предотвратить возникновение наводнений по своей сути сложно. Если человеческие системы затронуты наводнением, требуется адаптация к тому, как эта система работает на побережье, посредством поведенческих и институциональных изменений, эти изменения являются так называемыми неструктурными механизмами реагирования на прибрежные наводнения. Строительные нормы, прибрежное опасное зонирование, планирование городского развития, распределение рисков посредством страхования и повышение осведомленности общественности - вот некоторые способы достижения этого. Адаптация к риску возникновения наводнения может быть лучшим вариантом, если стоимость строительства защитных сооружений перевешивает любые выгоды или если природные процессы на этом участке береговой линии добавляют его естественности и привлекательности. Более экстремальный и часто сложный ответ на прибрежное наводнение - это покинуть район (также известный как управляемое отступление), подверженный наводнениям. Однако это вызывает вопросы относительно того, куда будут отправлены пострадавшие люди и инфраструктура и какая компенсация должна / могла быть выплачена.
прибрежная зона (территория в пределах 100 километров от берега и 100 метров над уровнем моря) является домом для больших и растет доля мирового населения. Более 50 процентов мирового населения и 65 процентов городов с населением более пяти миллионов человек находятся в прибрежной зоне. Помимо значительного числа людей, подвергающихся риску затопления прибрежных районов, эти прибрежные городские центры производят значительную часть глобального валового внутреннего продукта (ВВП). Жизни людей, дома, предприятия и городская инфраструктура, такая как дороги, железные дороги и промышленные предприятия, находятся под угрозой затопления прибрежных районов с огромными потенциальными социальными и экономическими издержками. Недавние землетрясения и цунами в Индонезии в 2004 г. и в Японии в марте 2011 г. наглядно иллюстрируют разрушительные последствия прибрежных наводнений. Косвенные экономические затраты могут возникнуть, если экономически важные песчаные пляжи будут размыты, что приведет к потере туризма в районах, зависящих от привлекательности этих пляжей.
Прибрежные наводнения могут привести к разнообразным воздействиям на окружающую среду в различных пространственных и временных масштабах. Наводнение может разрушить прибрежные среды обитания, такие как прибрежные водно-болотные угодья и эстуарии, а также разрушить дюнные системы. Эти места характеризуются высоким биологическим разнообразием, поэтому прибрежные наводнения могут вызвать значительную потерю биоразнообразия и, возможно, исчезновение видов . В дополнение к этому, эти прибрежные особенности представляют собой естественную буферную систему побережья от штормовых волн; постоянные прибрежные наводнения и повышение уровня моря могут привести к снижению этой естественной защиты, позволяя волнам проникать на большие расстояния вглубь суши, усиливая эрозию и способствуя затоплению прибрежных районов. Продолжительное затопление морской водой после наводнения также может вызвать засоление сельскохозяйственных продуктивных почв, что приводит к потере продуктивности на длительные периоды времени. Пищевые посевы и леса могут быть полностью уничтожены засолением почвы или уничтожены движением паводковых вод. Прибрежные пресноводные водоемы, включая озера, лагуны и прибрежные пресноводные водоносные горизонты, также могут быть затронуты вторжением соленой воды. Это может разрушить эти водоемы как среду обитания для пресноводных организмов и источники питьевой воды для больших и малых городов.
(Рисунок 3.) Темзский барьер обеспечивает борьбу с наводнениями в Лондоне., Великобритания Примеры существующих проблем прибрежных наводнений включают:
Барьер Темзы (рис. 3) является одним из крупнейших в мире барьеров от наводнений и служит для защиты Лондон от наводнений во время исключительно высоких приливов и штормовых нагонов. Барьер можно поднять во время прилива, чтобы предотвратить затопление Лондона морскими водами, и можно опустить, чтобы выпустить ливневые стоки из водосбора Темзы (для получения дополнительной информации см. Барьер Темзы )
(рис. 4). в результате урагана Катрина и отказа городских систем защиты от наводнений Затопление этой низколежащей прибрежной зоны может привести к продолжительному затоплению, которое может повлиять на продуктивность пострадавшего пастбищного сельского хозяйства в течение нескольких лет.
Ураган Катрина обрушился на берег как циклон категории 3 на Шкала ураганного ветра Саффира – Симпсона, указывающая на то, что это был шторм только умеренного уровня. Однако катастрофический ущерб, нанесенный обширным наводнением (рис. 4), был результатом самых высоких зарегистрированных штормовых нагонов в Северной Америке.. За несколько дней до выхода на берег Катрины поднялась волна. up был вызван постоянными ветрами циклонического вращения системы. Эта продолжительная волна в сочетании с очень низким уровнем центрального давления означала, что возникли мощные штормовые нагоны. Штормовые волны преодолели и пробили дамбы и стены наводнения, предназначенные для защиты города от затопления. К сожалению, Новый Орлеан по своей природе подвержен прибрежным наводнениям по ряду факторов. Во-первых, большая часть Нового Орлеана находится ниже уровня моря и граничит с рекой Миссисипи, поэтому защита от наводнений как с моря, так и с реки стала зависеть от инженерных сооружений. Изменения в землепользовании и модификация природных систем на реке Миссисипи сделали естественную защиту города менее эффективной. Потери водно-болотных угодий были подсчитаны в размере около 1900 квадратных миль (4920 квадратных километров) с 1930 года. Это значительная сумма, поскольку, по оценкам, четыре мили водно-болотных угодий уменьшат высоту штормового нагона на 30 см.
(Рис. 5.) Деревня у побережья Суматры лежит в руинах 2 января 2005 г. после разрушительного цунами, которое обрушилось на День подарков 2004 г. землетрясение силой примерно 9,0 баллов произошло у побережья Суматры, Индонезия вызвав распространение массивного цунами по Индийскому океану. Это цунами привело к значительным человеческим жертвам, по оценкам, от 280 000 до 300 000 человек, и причинило значительный ущерб деревням, поселкам и городам (рис. 5), а также окружающей среде. Уничтоженные или поврежденные естественные структуры и среды обитания включали коралловые рифы, мангровые заросли, пляжи и заросли водорослей. Недавнее землетрясение и цунами в Японии в марте 2012 года также ясно иллюстрируют разрушительную силу цунами и потрясения, вызванные наводнениями в прибрежных районах.
В будущем необходимы исследования:
