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大堡礁的衰退可能会影响昆士兰州的海岸侵蚀

导读 除了海流、潮汐和风暴的影响之外,近海海洋条件与海岸线当地景观之间复杂的相互作用也会导致海岸波浪作用的发生。这是一个重要的过程,影响...

除了海流、潮汐和风暴的影响之外,近海海洋条件与海岸线当地景观之间复杂的相互作用也会导致海岸波浪作用的发生。这是一个重要的过程,影响沉积物进出海岸线(包括海滩)的输送。

河流径流入海以及扰动海底的波浪使沉积物悬浮在海洋中,因此受到强降雨和风暴事件的显着影响。在热带和亚热带地区,珊瑚礁的形成也会强烈影响到达海岸的波浪能量,并通过改变波浪的高度、间距和方向来提供一定程度的防止侵蚀作用的保护。

澳大利亚昆士兰大学的 Dylan Cowley 博士和 Daniel Harris 博士研究了大堡礁对沉积物通过沿岸漂移过程输送到澳大利亚东北海岸的影响。波浪以一定角度将沉积物带到海岸,但当海水退去时,反冲洗将沉积物以 90 度角直接从海岸线带走,导致物质沿着海岸线以之字形移动。如果补充不足,可能会导致“上游”地区海岸线的侵蚀以及“下游”地区沉积物的堆积。

发表在《海洋地质学》上的建模研究发现,大堡礁在向北海岸移动时会减少近海波浪能量。科学家们确定,在昆士兰州南部,超过 500,000 m 3的沉积物可能会被波浪输送到海岸线,而当沿着海岸向北移动到弗雷泽岛时,沉积物的 数量会减少到不到 50,000 m 3 。

Cowley博士和Harris博士利用计算机建模和沿海浮标的实际测量相结合,估计到达研究区域北部海岸的中位波高为1 m至2 m,逐渐降低至不到0.5 m弗雷泽岛周围。同样,波浪周期(两个连续波峰通过同一点所需的时间)从 8 到 10 秒减少到 3 到 5 秒,对应于能量转移到较低的浪涌。还注意到主波浪方向的变化,从东南偏东变为东北偏东。

这导致对沉积物输送量的估计值在昆士兰州南部的每年1,800,000 米3到大堡礁之前的摩羯座海峡的每年400,000 米3到每年不到 40,000 米3之间存在显着差异。礁石后面的泻湖。

近海波浪方向的影响是沿岸漂移方向的一个重要因素,来自南方的波浪方向导致沉积物沿着昆士兰州南部海岸向北输送到弗雷泽岛。然而,当地海岸线使得向北进入摩羯座海峡和大堡礁泻湖的影响更加多变,甚至一些向南的交通在后者中占主导地位。

在风从北面吹来的情况下,上述情况会发生逆转,海岸线从南北向为主转变为西北-东南向。弗雷泽岛以南的海岸线更加开放,加上陡峭狭窄的陆架,使其更容易受到离岸波浪能、更高海浪的影响,因此更多的沉积物被输送到海岸。

总体而言,昆士兰海岸的沉积物输送量呈净正增长,东南信风(赤道附近从东向西吹的风)以及热带气旋和厄尔尼诺等极端波浪生成事件可能会加剧这种情况。东太平洋热带海洋每两到七年变暖一次的气候系统)。由于盛行风以及这些事件期间大气-海洋系统中的整体能量产生的波浪强度,后者可以将波浪方向改变为向南和东南方向。

在中间的拉尼娜阶段(与厄尔尼诺现象相反,热带太平洋温度较低),降雨量增加将更多的沉积物从陆地径流带到海岸,这意味着有更多的沉积物可供运输。研究人员指出这一发现的重要性,特别是因为预计未来几十年此类极端天气事件的频率和强度将增加,从而影响沉积物的输送。

随着大堡礁的持续衰退,其消散部分传入波浪能量的潜力可能会降低,而到达海岸线的能量更大的波浪会产生双重侵蚀和动员作用。由于沿海地区的人口不断增加以及对他们的经济依赖, 了解波浪能对沉积物运输的变化非常重要。

由于气候变化,预计未来几十年沿海状况将发生重大变化,海洋改变我们地貌的力量提醒我们,我们必须寻找方法,帮助地球通过其自然过程繁荣发展,以及那些因人类活动而加剧的现象。

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