河流外流如何影响沿海海平面？

在2017年8月飓风哈维遭遇大雨之后，休斯顿大都市区和德克萨斯州海岸周围的河流和海湾都充满了洪水，这使得内陆泥泞，沉积物充足的水域进入墨西哥湾。 （图片：美国宇航局地球观测站）

2011年8月，康涅狄格河从新英格兰淹没的飓风艾琳（Irene）充满了雨水，向长岛海峡（Long Island Sound）输送了大量泥泞的沉积物。 （图片：美国宇航局地球观测站）

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由伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）领导的一项新研究揭示了一个影响沿海海平面的新因素。

众所周知，潮汐，风，波浪甚至气压都会在沿海地区的海洋潮起潮落中发挥作用。根据最近的研究，河流外流也可能在海平面变化中发挥作用。

该研究于7月9日发表在“ 美国国家科学院院刊”上 ，研究了美国东部安装的仪表数十年的河流水位和潮汐数据。研究人员随后将这些数据与水密度，盐度和地球的信息结合起来。轮换，创建一个数学模型，描述每年河流流量和海平面之间的联系。

“我们推导出的方程式可让我们根据河流流量预测海平面上升，然后将该预测与实际测量和观测结果进行比较，”WHOI的物理海洋学家，该论文的第一作者Chris Piecuch说。 “根据我们的模型和观察结果，我们发现每年从河流中流出的水量变化可以将沿海平均海平面升高或降低几厘米。”

该研究发现，大部分海平面变化只发生在河口的一侧。由于淡水的自然密度低于海水，因此河流的流出沿着海洋表面浮动，地球的旋转迫使它沿着海岸急剧转向。在北半球，这条水沿着河流的右侧;在南半球，左手边。在这两种情况下，淡水形成的电流将水推向海岸线，从而提高了过程中的局部海平面。

Piecuch说，目前该模型仍然只是一个概念验证，但已经可以帮助计算海平面上升对某些沿海地区的影响。由于现有传感器的分辨率不够精确，无法在海岸几英里范围内获得海洋高度的准确读数，因此目前的卫星测量数据中缺少这些数据。

“当你想到社会影响时，你想知道海岸发生了什么，”Piecuch说。 “在孟加拉国这样的低洼地区，我们还不知道海平面和河流的流量是如何结合的。但是，如果一场大风暴即将来临，即使海平面的小幅上升也会对洪水造成巨大影响。“

WHOI模型仅用于计算年平均海平面 - 但Piecuch及其同事正在努力改变这一点。他们希望考虑更详细和更精细的数据，以便他们了解飓风或大规模降雨等个别事件如何影响海平面。

“许多过程可能会影响海平面，使得预测区域海平面变化成为一项具有挑战性的工作，”国家科学基金会（NSF）海洋科学部的项目主任拉里·彼得森说。 “这些科学家表明，河流排放可以在下游潮汐测量仪解释海平面方面发挥重要但却被忽视的作用。这项工作对气候模型，遥感以及沿海洪水风险的预测具有重要意义。“

此项研究的合作伙伴还包括WHOI的Steven J. Lentz，塔夫斯大学的Klaus Bittermann和Andrew C. Kemp，大气与环境研究公司的Rui M. Ponte和Chistopher M. Little以及大学的Simon E. Engelhart罗德岛

该研究得到了美国宇航局，美国国家科学基金会和伍兹霍尔海洋研究所科学基金投资基金的资助。