Nowy model prognozowania fal sztormowych wpływa na ochronę wybrzeża w Niemczech

Nowy model prognozowania fal sztormowych wpływa na ochronę wybrzeża w Niemczech

9 marca 2025 roku dr Daniel Krieger z Centrum Badań i Zrównoważonego Systemu Ziemi na Uniwersytecie w Hamburgu zaprezentował innowacyjny model przewidywania wezbrań sztormowych. Badanie to opublikowano w czasopiśmie specjalistycznymListy z badań geofizycznychzostała opublikowana, może mieć kluczowe znaczenie dla ochrony wybrzeża w Niemczech i poza nimi. Nowy model łączy dane pogodowe, tradycyjny model obliczeń klimatycznych i nowoczesną sztuczną inteligencję, aby uzyskać wcześniej nieosiągalne prognozy.

Przewidywania sprawdzono na podstawie danych historycznych dla nadmorskich miast Cuxhaven, Esbjerg (Dania) i Delfzijl (Holandia). W ciągu ostatnich dziesięciu lat w Cuxhaven odnotowywano średnio 11,6 wezbrań sztormowych rocznie. Model przewiduje wzrost liczby przypływów sztormowych do 12,8 w tym samym okresie, co wskazuje na zakres tolerancji wynoszący 1,6 przypływów sztormowych. Oczekuje się, że do 2029 r. nastąpi stabilizacja na poziomie 12 wezbrań sztormowych rocznie.

Znaczenie dla ochrony wybrzeża

Znaczenie tych prognoz jest niezastąpione w wielu obszarach. W centrum uwagi znajdują się ochrona wybrzeża, budowa wałów i infrastruktura portowa, ponieważ zmiany klimatyczne prowadzą do podnoszenia się poziomu morza i pociągają za sobą liczne zmiany w regionach przybrzeżnych, takie jak Lufi opisuje. Wyzwania wynikające z intensywnego użytkowania obszarów przybrzeżnych i zmian klimatycznych zmuszają społeczeństwo do dostosowania się do nowych strategii adaptacyjnych.

Szczególnie godne uwagi jest to, że wiele poprzednich modeli klimatycznych było w stanie przewidzieć jedynie częstotliwość sztormów na Morzu Północnym, ale nie przewidywało ich konkretnego wpływu na regiony przybrzeżne. Korzystając z około 700 000 pomiarów poziomu wody rejestrowanych co godzinę od 1940 r., dr Krieger może wykorzystać te dane do przeprowadzenia bardziej precyzyjnej analizy. Model statystyczny dowiedział się, że 80% danych wykorzystano do szkolenia modelu, a 20% do walidacji, co znacznie poprawia dokładność predykcji.

Skutki ekonomiczne i strategie ochrony

Gospodarcze konsekwencje podnoszenia się poziomu morza są już dziś odczuwalne. Sektor morski, obejmujący rybołówstwo morskie, przetwórstwo ryb i technologię offshore, ma kluczowe znaczenie dla regionów przybrzeżnych w Niemczech, które mają również duże znaczenie w sektorze wypoczynku i rekreacji. Jednak intensywne użytkowanie mórz często prowadzi do takich stresów ekologicznych, jak ten Federalna Agencja Środowiska szczegółowo wyjaśnione. Mówią także o konieczności ochrony co najmniej 10% obszarów morskich i omawiają wyzwania związane ze skutkami zmian klimatycznych.

Panujące warunki klimatyczne i ekologiczne wymagają podejścia transdyscyplinarnego, aby zapewnić niezawodną ochronę wybrzeża. Krajowa strategia zintegrowanego zarządzania strefą przybrzeżną (ZZOP) ma na celu promowanie nienaruszonego ekologicznie i zamożnego rozwoju gospodarczego wybrzeży, chociaż w procesie ZZOP nie zdefiniowano jeszcze żadnych konkretnych środków adaptacyjnych. Trwająca misja badawcza „sustainMare” ma podobne cele i bada wykorzystanie oceanów.

Szczególnie odkrycia dr Warriorsa dotyczące przyszłych fal sztormowych mogą być bardzo istotne w latach trzydziestych XXI wieku. Wewnętrzne wahania klimatu, które obecnie tłumią skutki podnoszenia się poziomu morza, mogą w tym czasie jedynie zwiększyć fale sztormowe. Dotyczy to szczególnie nadchodzących lat, w których średnia wysokość wezbrań sztormowych ma się podwoić i osiągnąć trzy metry.

Obecny rozwój sytuacji powoduje konieczność dostosowania i rozwoju zarówno naszej infrastruktury, jak i środków ochrony wybrzeża. W świetle palących wyzwań istotne jest określenie solidnych opcji działania i zarządzania, aby chronić regiony przybrzeżne i zabezpieczyć siedliska przyszłości.