物理科技生物学-PHYICA

研究表明,波浪、降雨是悬崖侵蚀过程的重要组成部分XS-2345,为改进预报提供了新的机会

地球 2022-07-11 00:00:27

加州大学圣地亚哥分校的斯基·史密斯 安装在卡车上的传感器可以创建海滩和悬崖的三维地图,以跟踪侵蚀过程

荣誉:埃里克·杰普森/加州大学圣地亚哥分校 加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的研究人员发现了雨和波浪是如何作用于海岸峭壁的不同部分的

在加州沿海城市德尔马及其附近进行了三年的悬崖调查之后

他们确定波浪冲击直接影响到底部,而雨水主要影响到悬崖的上部区域

这项研究发表在《地貌学》杂志上,由加州州立公园资助

加州州立公园海洋学项目通过海岸和悬崖侵蚀观测和建模,测量和预测风暴潮和波浪变化,以及建立用于海岸项目设计和运行的波浪条件基线,支持气候适应和恢复努力

该论文的主要作者、海岸地貌学家亚当·扬说:“这是我很久以来一直试图量化的东西,令人兴奋。”

“我们一直都知道波浪是悬崖侵蚀过程的重要组成部分,但我们以前一直无法区分波浪和雨水的影响

" 经过几十年关于海浪和雨水在悬崖侵蚀中扮演的不同角色的争论,这些发现为改进预测提供了一个新的机会,这在德尔马和整个加利福尼亚海岸都是一个紧迫的问题

例如,德尔马悬崖边缘的街区和铁路线

过去的几次悬崖事故导致了几次列车脱轨和山体滑坡,引发了临时铁路关闭和紧急修复

后果可能代价高昂

在杨的研究之前,波浪、雨和悬崖破坏之间的确切关系尚不清楚,主要是因为很难测量波浪对悬崖底部的影响

托里派恩斯州立海滩侵蚀监测

荣誉:埃里克·杰普森/加州大学圣地亚哥分校 “任何时候一项研究涉及到沿海地区的传感器,这都是一个挑战,”杨说

例如,他在斯克里普斯海洋学气候变化影响和适应中心的团队将传感器埋在沙子里,测量波浪能量

巨大的海浪和侵蚀会改变传感器,阻止科学家收集可靠的测量数据

根据杨的说法,他们成功的关键是三年来每周都去参观和测量悬崖——这是研究沿海悬崖最细致的工作之一

这些记录沿着1

在德尔马5英里长的路段上,杨的团队解开了降雨和地下水径流对海浪冲击的影响

“我们现在可以利用我们在这里确定的波浪和降雨侵蚀关系,更好地预测特定风暴期间会发生多少侵蚀,”杨说

斯克里普斯海洋学地貌学家亚当·扬埋藏波浪能测量传感器

荣誉:埃里克·杰普森/加州大学圣地亚哥分校 杨的小组将埋在沙子里的传感器测量结果与波浪能的计算机模型以及用激光雷达设备(一种激光绘图工具)收集的海滩和悬崖的三维地图结合起来,激光雷达设备安装在沿着海滩行驶的卡车上

该小组还分析了当地德尔马气象站的降雨数据

因为降雨和相关的地下水位升高会引发更大的滑坡,所以悬崖侵蚀通常与降雨更相关

梳理波浪驱动的悬崖侵蚀是一个更加微妙和困难的过程,但很重要,因为波浪驱动的侵蚀削弱了悬崖底部,并为雨水驱动的滑坡创造了条件

了解悬崖和波浪一起运动的方式将有助于改进预测悬崖退缩的短期模型,但研究人员需要更多的信息来预测未来的降雨和波浪将如何长期驱动悬崖侵蚀

杨和他的团队计划继续在德尔马收集数据,并正在开发一个网站,使有关导致沿海滑坡的条件的信息随时可用

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