新ForCE模型能准确预测海岸将如何受到风暴和海平面上升影响

海岸进化预测(ForCE)模型有可能成为海岸进化科学中一个改变游戏规则的进步，其允许研究人员在从几天到几十年甚至更长的时间尺度上预测海岸线的适应。

这种广泛的时间尺度意味着该模型能预测剧烈风暴或风暴序列的短期影响（从几天到几年）以及预测由于预期的海平面上升（几十年）而导致的更长期的海岸演变。

据了解，这种计算机模型使用过去和现在的海滩测量数据及显示海岸物理特性的数据来预测它们在未来可能的演变并评估海岸线对侵蚀和洪水的恢复能力。

不像以前那种尝试在类似时间尺度上进行预测的简单模型，ForCE还考虑了潮汐、巨浪和全球海平面上升等其他关键因素以评估预测的气候变化可能对海滩造成的影响。

海滩沉积物是抵御海岸侵蚀和洪水的第一线，它们可以防止我们宝贵的海岸基础设施受到破坏。因此，海岸管理者关注监测海滩上的海滩沉积物量是正确的。

新的ForCE模型为这些管理者打开了一扇门，这让他们不用离开办公室就能跟踪我们海滩的“健康”并预测在海平面上升和海浪变化的未来可能会发生什么变化。

在目前的测试中，基于对英格兰西南部康沃尔北海岸Perranporth海滩变化的测量，模型预测的准确率已经超过80%。

另外，它还被证明能准确预测极端风暴下海岸沙洲的形成和位置及风暴事件发生后海滩如何在数月或数年后恢复。

研究人员表示，它可以为海岸侵蚀和潜在的淹没提供一个早期预警，但它的稳定性和有效性表明，它可以在更长的时间尺度上预测海岸的演变。

发表在《Coastal Engineering》上的这项研究强调，海平面上升和海岸挤压带来的日益增加的威胁意味着，追踪沉积海岸的形态演变具有实质性和日益重要的社会意义。

海岸过程副教授Mark Davidson博士开发了ForCE模型，此前他曾开创了一种基于即将来临的风暴的严重程度的交通灯系统以此来突出保护特定海滩所需的行动水平。

他表示：“世界各地的顶级海岸管理者已经认识到，在海浪和海平面不断变化的气候中，评估我们的海岸线的恢复能力是真正有必要的。然而，到目前为止，他们还没有必要的工具来进行评估。我们希望我们跟警队模式的合作将是向提供这种新的和重要的能力迈出重要的一步。”

普利茅斯大学在面对极端风暴和海平面上升时的海岸工程和改变方面是世界领先的权威之一。

该大学海岸过程研究小组的研究人员检查了从英格兰西南部海岸到太平洋偏远岛屿的所有地方的影响。

他们指出，2013年至2014年的冬季风暴是自1948年有记录以来袭击西欧大西洋海岸最猛烈的一次，另外还表明，在那些风暴过去5年之后，许多海滩仍未完全恢复。

案例研究–北康沃尔珀兰波斯

普利茅斯大学的研究人员十多年来一直在北康沃尔的珀兰波斯进行海滩测量。最近，这是由自然环境研究委员会(Natural Environment Research Council)资助的价值400万英镑的BLUE-coast项目的一部分，该项目旨在解决沉积物预算的重要性及其在海岸恢复中的作用。

调查显示，在极端风暴之后，如2013/14年袭击英国的那次，海滩在夏季的几个月里恢复了一定程度，但在接下来的冬天，这种恢复基本上被抹去了。这就造成了一种情况，在珀兰波斯等地点，高水位的海岸线向陆地方向移动。

据目前预测，在未来100年里，海平面将上升约0.5米。然而这有很大的不确定性，在相同的时间范围内，它可能很容易超过1米。如果后者被证实是真的，那么在未来60年内，海岸线上的突出建筑–如Watering Hole酒吧–将面临严重威胁。