Sea-level rise induced amplification of coastal protection design heights.
Sea-level rise induced amplification of coastal protection design heights.
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DOI：
10.1038/srep40171
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发表时间：
2017-01-06
影响因子：
4.6
通讯作者：
Pattiaratchi C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Arns A;Dangendorf S;Jensen J;Talke S;Bender J;Pattiaratchi C
海岸防护设计高度通常考虑潮汐、涌浪、波浪和相对海平面上升（SLR）的叠加效应，忽略这些强迫因素之间的非线性反馈。在这里，我们使用流体动力学模型和多元统计表明，浅沿海地区是非常敏感的变化的非线性相互作用的各个组成部分所造成的SLR。随着海平面的增加，波浪的深度限制放松，导致波浪具有更大的周期，更大的振幅和更高的爬高;此外，深度和摩擦力的变化影响潮汐，浪涌和波浪特征，改变其他风险因素的相对重要性。因此，相对于仅由SLR引起的设计变化，海平面驱动的波浪特性变化以及较小程度的潮汐将所产生的设计高度平均放大48- 56%。由于世界上许多最脆弱的海岸线受到深度有限的波浪的影响，我们的研究结果表明，在许多地区，SLR的整体影响可能被大大低估。
Coastal protection design heights typically consider the superimposed effects of tides, surges, waves, and relative sea-level rise (SLR), neglecting non-linear feedbacks between these forcing factors. Here, we use hydrodynamic modelling and multivariate statistics to show that shallow coastal areas are extremely sensitive to changing non-linear interactions between individual components caused by SLR. As sea-level increases, the depth-limitation of waves relaxes, resulting in waves with larger periods, greater amplitudes, and higher run-up; moreover, depth and frictional changes affect tide, surge, and wave characteristics, altering the relative importance of other risk factors. Consequently, sea-level driven changes in wave characteristics, and to a lesser extent, tides, amplify the resulting design heights by an average of 48–56%, relative to design changes caused by SLR alone. Since many of the world’s most vulnerable coastlines are impacted by depth-limited waves, our results suggest that the overall influence of SLR may be greatly underestimated in many regions.
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