كيف يؤثر تدفق النهر على مستوى سطح البحر الساحلي؟

بعد أيام من هطول أمطار غزيرة من إعصار هارفي في أغسطس / آب 2017 ، كانت الأنهار والخلجان حول منطقة هيوستن الحضرية وساحل تكساس مليئة بمياه الفيضان ، التي جلبت المياه الموحلة ، المحملة بالرواسب إلى خليج المكسيك. (الصورة: مرصد ناسا للأرض)

كان نهر كونكتيكت مليئًا بمياه الأمطار من إعصار إيرين الذي غرق نيو إنجلاند في أغسطس 2011 ، وأرسل كميات كبيرة من الرواسب الموحلة إلى لونغ آيلاند ساوند. (الصورة: مرصد ناسا للأرض)

Previous Next

كشفت دراسة جديدة أجرتها مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) عن عامل جديد يؤثر على مستويات البحار الساحلية.

من المعروف أن المد والجزر والأمواج والأمواج وحتى الضغط الجوي تلعب دورا في انحسار وتدفق المحيطات في المناطق الساحلية. وفقا للدراسة الأخيرة ، يمكن أن يلعب تدفق النهر دورا في تغير مستوى سطح البحر أيضا.

الدراسة التي نشرت في 9 يوليو في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences ، درست قيمة عقود من مستوى النهر وبيانات المد والجزر من مقاييس مثبتة في جميع أنحاء شرق الولايات المتحدة. ثم جمع الباحثون تلك البيانات بمعلومات عن كثافة المياه والملوحة والأرض. التناوب ، وإنشاء نموذج رياضي يصف الرابط بين تصريف النهر ومستوى سطح البحر على أساس سنوي.

"إن المعادلة التي استخلصناها تسمح لنا بالتنبؤ بمدى ارتفاع مستوى سطح البحر بناءً على تدفق النهر ، ومن ثم مقارنة هذا التنبؤ بالقياسات والملاحظات الفعلية" ، كما يقول كريس بيكوش ، المتخصص في علوم المحيطات في منظمة الصحة العالمية والمؤلف الرئيسي في الصحيفة. "استنادًا إلى نموذجنا وملاحظاتنا ، نجد أن الاختلافات في كمية المياه التي تخرج من النهر سنويًا يمكن أن ترفع أو تخفض مستوى سطح البحر الساحلي بعدة سنتيمترات".

ووجدت الدراسة أن معظم تغير مستوى سطح البحر يحدث فقط جانب واحد من فم النهر. وبما أن المياه العذبة أقل كثافة بطبيعة الحال من المياه المالحة ، فإن تدفق النهر يطفو على طول سطح المحيط ، حيث يجبره دوران الأرض على الدوران بحدة على طول الساحل. في نصف الكرة الشمالي ، تتبع تلك المياه الجانب الأيمن من النهر. في نصف الكرة الجنوبي ، الجانب الأيسر. في كلتا الحالتين ، تشكل المياه العذبة تيارًا يدفع المياه إلى أعلى ضد الخط الساحلي ، مما يرفع مستويات البحار المحلية في هذه العملية.

في هذه اللحظة ، يقول Piecuch ، إن النموذج لا يزال مجرد دليل على المفهوم ، ولكنه يمكن أن يساعد بالفعل في حساب آثار ارتفاع مستوى سطح البحر على بعض المناطق الساحلية. هذه البيانات مفقودة من قياسات الساتل الحالية ، لأن دقة أجهزة الاستشعار الموجودة ليست جيدة بما يكفي للحصول على قراءات دقيقة لارتفاع المحيطات على بعد أميال قليلة من الساحل.

"عندما تفكر في التأثير المجتمعي ، فأنت تريد أن تعرف ما يحدث على الساحل" ، يقول Piecuch. "في المناطق المنخفضة مثل بنغلاديش ، لا نعرف حتى الآن كيف يتحد مستوى سطح البحر والنهر. ولكن إذا حدثت عاصفة كبيرة ، فحتى ارتفاع بسيط في مستوى سطح البحر قد يكون له تأثير كبير على الفيضانات. "

تم استخدام نموذج WHOI فقط لحساب متوسط ​​مستوى سطح البحر على أساس سنوي - لكن Piecuch وزملائه يعملون على تغيير ذلك. يأملون في النظر في بيانات أكثر تفصيلا وحبيبية ، حتى يتمكنوا من فهم كيف أن الأحداث الفردية ، مثل الأعاصير أو هطول الأمطار الغزيرة ، قد تؤثر على مستويات المحيطات.

يقول لاري بيترسون ، مدير البرامج في قسم علوم المحيطات بمؤسسة العلوم الوطنية (NSF) ، التي مولت الأبحاث: "يمكن أن تؤثر العديد من العمليات على مستوى سطح البحر ، مما يجعل التنبؤ بتغير مستوى سطح البحر في المنطقة تحديًا صعبًا". "يُظهر هؤلاء العلماء أن التفريغ من الأنهار يمكن أن يلعب دورًا مهمًا ولكن مهملاً في تفسير مستوى سطح البحر من مقاييس المد في مجرى النهر. العمل له آثار مهمة على النماذج المناخية والاستشعار عن بعد ، وعرض مخاطر الفيضانات الساحلية. "

كما شارك في الدراسة ستيفن ج. لينتز من منظمة الصحة العالمية ، وكلاوس بيترمان ، وأندرو سي. كيمب من جامعة تافتس ، و روي م. بونتي ، و Chistopher M. Little of Atmospheric and Environmental Research، Inc. ، و Simon E. Engelhart من الجامعة. رود ايلاند.

تم دعم البحث من خلال منح من NASA و NSF وصندوق الاستثمار في العلوم بمؤسسة Woods Hole Oceanographic.