卫星调查显示加利福尼亚沉没的沿海热点

世界上大多数人口居住在海边的低洼土地上,由于海平面上升,预计其中一些将在21世纪末淹没。

评估海平面变化对这些社区的影响最相关的量是相对海平面上升-地球表面高度与海表面高度之间的海拔变化。对于站在海岸上的观察者来说,相对海平面上升是海平面的净变化,其中还包括观察者脚下土地的上升和下降。

现在,利用先进的基于卫星的干涉式合成孔径雷达(InSAR)进行的精确测量,可以以毫米的精度检测出地表的上升和下降,亚利桑那州立大学的研究团队首次跟踪了整个加利福尼亚海岸的垂直陆地运动。

他们确定了下沉沿海地区的热点地区,分别在圣地亚哥,洛杉矶,圣克鲁斯和旧金山等城市,加之四到八百万人口面临快速的地面沉降,他们将遭受更高的洪水袭击。在预计的海平面上升之前的几十年中存在风险。

NASA资助项目的主要研究人员Manoochehr Shirzaei说:“我们开创了沿海制图的新时代,其细节和分辨率比以往高出1000倍以上。” “我们的垂直陆地运动数据集所解析的前所未有的细节和亚毫米精度可以改变对相对海平面和相关危害的自然和人为变化的理解。”

研究结果发表在本周的《科学进展》上。

研究团队包括研究生和主要作者Em Blackwell,以及Manoochehr Shirzaei,Chandrakanta Ojha和Susanna Werth的老师,这些人都来自ASU地球与太空探索学院(Werth在地理与城市规划学院有双重任命)。

埃姆·布莱克威尔(Em Blackwell)对地质有着浓厚的兴趣,随着布莱克威尔(Blackwell)进入研究生院学习,InSAR的应用吸引了他们继续从事这一项目。InSAR使用雷达测量卫星与地面之间距离的变化,从而在100s km空间范围内以10s m的分辨率生成高度精确的地球表面变形图。

土地沉降可能是由于自然和人为过程或两者的结合而发生的。自然过程包括构造,冰川等静压调整,泥沙负荷和土壤压实。人为原因包括地下水开采和油气生产。

截至2005年,大约4000万人遭受了100年的100%沿海洪灾危害,到2070年,这一数字将增长三倍以上。遭受洪水袭击的财产的价值将增加到预计的全球国内生产总值的约9%,其中美国,日本和荷兰是受灾最多的国家。这些暴露估算通常仅依赖于全球平均海平面上升的预测,而不考虑垂直陆地运动。

该研究测量了2007年至2018年加利福尼亚州整个1350公里长的海岸,并随着时间的推移编辑了1000幅卫星图像,用于制作3500万像素,〜80 m分辨率的垂直陆地运动图,其中包括沿海隆起和下陷率。沿海社区的政策制定者和公众可以免费下载数据(补充数据中的链接)。

受这些地区影响最大的四个大都市地区包括旧金山,蒙特雷湾,洛杉矶和圣地亚哥。

布莱克韦尔说:“旧金山湾周界的绝大多数地区都处于沉陷状态,速率达到每年5.9毫米。” “值得注意的是,旧金山国际机场的沉降速度超过了每年2.0毫米。蒙特利湾地区,包括圣克鲁斯市,正在迅速下沉,没有任何隆升区。该地区的沉降率达到8.7毫米/洛杉矶地区在小的沿海地区出现了沉降,但大部分沉降发生在内陆。”

陆地隆升的地区包括旧金山湾地区以北(3至5毫米/年)和中加州(相同比率)。

展望未来几十年,由于沿海人口的迁移,预计到2050年沿海人口将超过10亿。这些社区未来面临的洪水风险主要由相对海平面上升的速度控制,即海平面上升和垂直陆地运动的结合。将土地沉降纳入区域预测中至关重要,该预测用于确定城市化海岸潜在的洪灾地区。

除了这项研究之外,ASU研究团队还希望科学界的其他人可以基于他们的结果来更广泛地测量和识别美国乃至全球的沿海灾害。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。