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卫星揭示气候循环如何影响海岸线

   

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  2023210日,《自然·地球科学》(Nature Geoscience)杂志发表题为《受厄尔尼诺/南方涛动控制的太平洋海岸线侵蚀和吸积模式》(Pacific shoreline erosion and accretion patterns controlled by El Ni?o/Southern Oscillation)文章指出,澳大利亚新南威尔士大学的研究人员分析了数百万张卫星照片,通过观察太平洋海滩的变化,首次揭示了海岸线如何对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)周期的不同阶段做出反应。 

  ENSO是一种自然气候现象,会导致太平洋海面温度的变化。变暖阶段被称为厄尔尼诺,变冷阶段被称为拉尼娜,根据周期的不同,它们会影响不同海岸线的天气模式。在此期间,海岸侵蚀也会加剧,将沙滩上的沙子带走,威胁到海滨住宅和栖息地。但是科学家们还不能使用传统的海岸监测技术对此进行广泛的研究,这些技术仅限于在几个海滩上进行地面观察。 

  研究人员指出,几十年来,科学家们已经知道海滩会对ENSO循环做出反应,但只能从一些零星的海滩监测点描绘出这种情况的一小部分。该研究能够从一个完全不同的角度来揭示气候周期如何影响整个太平洋海岸。 

  40年来,环绕地球运行的卫星定期拍摄世界海岸线的图像。研究人员开发了一种新的开源工具,称为CoastSat,它结合了图像处理和机器学习算法,从太平洋沿岸数千个沙滩的影像中提取信息,可以自动绘制出沙子和水之间的界面位置并对潮汐进行校正。研究人员可以发现海岸线在很大的时间和空间范围内的变化,以及这种变化如何与ENSO循环相关联。研究人员利用该工具处理了38年的Landsat卫星照片,以寻找海滩宽度与厄尔尼诺和拉尼娜周期之间的相关性,这些海滩跨越了8000多公里的沙滩海岸线,从澳大利亚东海岸到加利福尼亚西海岸直至智利。 

  研究发现,澳大利亚东南海岸的海滩在长期拉尼娜期间变窄,而在厄尔尼诺期间变宽。但是太平洋另一边的海滩经历了相反的影响:在厄尔尼诺期间被侵蚀,在拉尼娜期间恢复。研究人员表示,了解ENSO循环对太平洋不同海岸的影响可以帮助海岸管理者和居民预测海岸侵蚀风险,并为海滩营养等保护措施做好准备。研究人员计划进一步分析相关数据,以尽可能接近实时地揭示海滩如何对海浪、海平面和气候变化做出响应。(王立伟 编译)  

  来源:中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2023年第04期          

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