意大利威尼斯遭遇53年来最严重洪灾
1582字
2019-11-25 19:13
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火星译客

当地时间11月12日晚上10点50分,意大利威尼斯遇上自有纪录以来第二最高涨潮,水位达1.87米(6.2英尺),造成当地毁灭性的洪灾,全城85%的地区被淹。威尼斯市长表示,洪水造成最少两人死亡,损失将达数亿美元。威尼斯市标志性的圣马可广场被淹没,其积水超过1米。据路透社报道,邻近的圣马可大教堂在过去的一千二百年间曾6次遭遇水淹,其中4次发生在最近的二十年内。11月15日即星期五,威尼斯遭遇又一风暴天气,导致城区出现历史第七高水位1.54米(5.1英尺),11月17日的另一场强风暴引发洪水,水位涨幅达1.5米(4.9英尺),为当地历史第九高水位。当地的现代历史洪灾记录可以追溯到1897年。

图1.Tropicaltidbits.com

高水位海潮的成因:风、降雨径流和满月潮汐

威尼斯遭遇洪灾的主要原因是意大利西南海岸的一股围绕低压系统逆时针旋转的强大气流,这次低压导致风速达30节以上(34.5英里每小时)的强风由南向北席卷亚得里亚海海岸。狂风在位于亚得里亚海北端的威尼斯引起了恶劣的风暴现象(图1)。自11月初以来,威尼斯就一直受周期性降雨的影响,加之11月12日意外的暴风雨带来的暴雨,使得灌入威尼斯泻湖的持续性高水位涨潮进一步加剧了洪灾。另外11月12日恰逢满月,带来了一年中规模最大的潮汐。

威尼斯因这些高水位涨潮事件而臭名昭著,受季节性活动的影响,位于威尼斯地势最低地点的著名的圣马可广场以及其他许多滨水商业区和人行道经常会被淹没。正如鲍勃·亨森在2018年10月威尼斯遭遇涨潮后在第6类博客中解释的那样,当潮水从南到北纵向推过亚得里亚海时,就会出现与意大利东海岸平行的现象。灌入亚得里亚海的潮水会在22个小时维持自然的循环流动,这就是所谓的水闸。一旦潮水上涨至一定水位就会流入威尼斯城,并伴随强烈的狂风暴雨导致严重的洪灾。高水位涨潮活动在秋季和冬季最常见,因为这时天文潮汐作用最强。

High water incidence in Venice

图2.威尼斯城

当风暴潮超过140厘米(55.1英寸)时,威尼斯就会发起“红色预警”,因为这足以淹没50%的城市。根据威尼斯城发生的洪灾记录,自19世纪80年代末以来,极端风暴潮发生了20次:一次发生在从1872年到1950年的79年期间(1936年4月16日);还有九次发生在1951至 2000年的50年期间;不幸的是,在过去的20年里,包括上周遭遇的三次特大洪灾,所发生的风暴潮共达12次。以下是威尼斯有记录以来水位最高的十大季节性涨潮:

194厘米(76.4英寸):1966年11月4日

189厘米(74.4英寸):2019年11月12日

166厘米(65.4英寸):1979年12月22日

158厘米(62.2英寸):1986年2月1日

156厘米(61.4英寸):2018年10月29日

156厘米(61.4英寸):2008年12月1日

154厘米(60.6英寸):2019年11月15日

151厘米(59.4英寸):1951年11月12日

150厘米(59.1英寸):2019年11月17日

149厘米(58.8英寸):2012年11月11日

Venice from space

图3.美国宇航局地球观测站

海平面正在上升,而威尼斯正在下沉

由于气候变化,海平面上升,再加上威尼斯有不断下沉的记录,使得席卷这座城市的洪灾愈发严重。在截至2012年的100年里,威尼斯的相对海平面上升了约25厘米(9.8英寸)。一方面,由于人类活动造成海平面全面上升,另一方面,在自然和人为原因的影响下威尼斯城趋于下沉。其中包括几个世纪以来新建建筑对土壤的夯实作用,以及在20世纪20年代到70年代早期从泻湖底部含水层抽取淡水的影响。在政府停止抽取地下水后,地面沉降速度下降了四倍。

其他问题还包括侵蚀问题和缺乏沙子补充

近几十年来,由于威尼斯周围咸水湖上的盐沼不断受到侵蚀,威尼斯的洪水也不断加剧——很大程度上是因为600年前,这座城市改变了四条流入泻湖的主要河流的流向,迫使它们直接流入海洋。这样做是为了防止沉积物堆积,防止涨潮经由陆地抵达城市。由于没有新的沉积物来补充它们,泻湖中的沼泽正在不断地被侵蚀。水污染也造成了侵蚀问题,因为污染物导致盐沼的主要锚点——海藻全部死亡。

在威尼斯泻湖的三个入口处建造的防波堤也带来额外的麻烦。这些防波堤对新鲜沙子的自然流入起到了屏障的作用,以补充泻湖的海滩,而且防波堤沿线的沙子也逐渐堆积起来。这些防波堤还充当屏障,破坏洋流,造成海岸侵蚀。

最终,威尼斯的泻湖正处于部分堰洲岛的保护之下。由于建筑工程、夏季的海滩人群和海滩上行驶的车辆,这些岛屿正在不断受到侵蚀。

价值63亿美元的泻湖防御系统即将完工

1966年毁灭性的洪灾过后,威尼斯开始计划建造一套可充气的闸门系统,这道防御系统从海底升起,旨在阻挡涌入亚得里亚海的三处风暴潮。2003年,MOSE项目开工建设,计划于2012年完工。然而,由于成本超支,MOSE工程的经济投入增加到原定计划的三倍,达到最少63亿美元,而且该项目还长期受到拖延施工和官员腐败的影响——最终以威尼斯市长被被起诉逮捕无疾而终。如今重新启动的MOSE项目最早将于2022年正式完工亮相。市长路易吉⋅布鲁加洛在接受路透采访时表示:"如果Mose在当时建成并发挥作用的话,那么我们就能免受这次极端浪潮带来的损失。"

理论上,这些闸门和目前进行的其他海防措施将保护威尼斯免受水位高达3米(9.8英尺)的风暴潮的影响。在水位达0.8米时,城市地势较低地段就会开始洪水泛滥,当水位超过1.1米(3.6英尺)时,其规模足以淹没14%的城市,这些闸门就会关闭起来。然而,多项研究发现,如果海平面上升0.5米(1.6英尺),这些水闸将导致威尼斯遭受相当严重的洪水,因为潮水会找到新的入口进入威尼斯泻湖的北部和南部,水闸之内也会有部分海水泄漏。此外,此外,在一般性涨潮和暴雨的影响下,近乎12%的城市会被淹没,而这些闸门并不能减少洪灾的发生。一些气候科学家警告称,到2050年至2080年,地球海平面可能会上升0.5米,因此MOSE闸门可能每天都处于关闭状态,只有在退潮时才会打开,但是2050年距离它们投入使用也就只有几十年的时间。以这种方式运行的闸门会将污染物困在泻湖中,对生态系统产生不利影响,并极大地限制了通过闸门的船只交通。考虑到从最初的规划阶段到现在的MOSE系统已经花费了超过50年的时间,威尼斯需要现在将工程规划提上日程,当MOSE在大约50年后不再奏效的时候,威尼斯将如何应对海平面上升带来的威胁?

他们最好从错误中吸取教训。在2017年的一份调查报告《威尼斯和摩斯:失败的故事》(Venice and MOSE: story of a failure)中,意大利报纸《新闻报》(La Stampa)发现了这个连接闸门和混凝土外壳的重达36吨的铰链在水下多年后已经处于严重的腐蚀状态,并且存在极高的安全风险,可能无法再使用。耶鲁大学的环境360网站上设有关于杰夫·古德尔的MOSE项目的优秀专题,这位气候作家也是2017年必读书籍《潮水将至:海平面上升,城市下沉,文明世界重塑》的作者。我在2017年评论了这本书。

首都气象组的安德鲁·弗里德曼撰写了一篇关于本周威尼斯洪灾的精彩摄影文章。

本文所表达的观点是作者的观点,不代表《科学美国人》的立场。

关于作者

杰夫·马斯特斯

杰夫·马斯特斯(Jeff Masters)从1986年到1990年在美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的飓风猎人部门担任飓风科学家。在某次飞行遭遇近乎致命性的5级飓风“雨果”后,他辞职离开该部门,以寻求更加安全的职业,此后与1997年在密歇根大学空气污染气象学获得博士学位。1995年,他与人共同创办了“地下天气”,并担任其首席气象学家,直到2012年该公司被气象公司所收购。自2005年以来,他在温德博客上(现在称为第6类)长期提供极端天气和气候变化信息并受到大量在线用户的欢迎,他也是该领域被引用最多的专家之一。

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