Die Modellierung der Auswirkungen meteorologischer Kräfte auf das Rote Meer zeigt, dass Winde im südlichen Teil des Meeres Meeresspiegelstöße über das Becken modulieren.
Eine Untersuchung der relativen Beiträge von Oberflächenwinden und atmosphärischem Druck zum Anstieg des Meeresspiegels im Roten Meer hat gezeigt, dass Windschwankungen über dem südlichen Teil des Meeres die Hauptursachen für beckenweite Meeresspiegelextreme sind, die den Meeresspiegel gleichmäßig antreiben Auf und ab je nach Windrichtung.
Änderungen des Meeresspiegels treten häufig als Reaktion auf meteorologische Kräfte wie Wind und atmosphärischen Druck auf. Diese meteorologischen Überschwemmungen oder Sturmfluten führen zu Küstenüberschwemmungen und Erosion und gelten als eine der größten Bedrohungen für Küstenumgebungen und -gemeinden.
Daher ist das Verständnis von Sturmfluten und ihrer treibenden Kräfte für die Küstenplanung und -verwaltung von entscheidender Bedeutung.
Zahlreiche Studien zu Sturmfluten wurden in einigen Ozeanen und Meeren auf der ganzen Welt durchgeführt, beispielsweise in den Küstengebieten des Golfs von Bengalen und entlang der Nordseeküste, aber nur wenige wurden am Roten Meer durchgeführt.
Dies veranlasste Ibrahim Hoteit, Sabique Langodan und Kollegen von der Red Sea Modeling and Prediction Group von KAUST, den meteorologischen Ursprung von Meeresspiegelextremen im Roten Meerbecken zu untersuchen.
„Um die Extreme des Meeresspiegels zu verstehen, sind hohe zeitliche (stündliche oder weniger) Daten von Gezeitenpegeln erforderlich, die entlang der Küste und über lange Zeiträume, idealerweise Jahrzehnte, verteilt sind“, erklärte Langodan. „Langfristige Gezeitenbeobachtungen sind für das Rote Meer leider sehr selten.“
Um dies zu überwinden, griffen die Forscher auf fortschrittliche Computersimulationen von Sturmfluten zurück, um Langzeitdatensätze mit hoher räumlicher Auflösung (ca. 500 Meter) von Meeresspiegelschwankungen im Roten Meer zu generieren. Zunächst validierten sie die Datensätze mit stündlichen Meeresspiegelbeobachtungen für drei Jahre (2013–2015) von sechs Gezeitenpegeln entlang der saudischen Küste des Roten Meeres.
Anschließend verwendeten sie das Sturmflutmodell ADvanced CIRCulation (ADCIRC), das die vertikal integrierten Flachwassergleichungen für Wasseroberflächenerhebungen und -strömungen löst, um den Anstieg des Meeresspiegels durch meteorologische Kräfte im Roten Meer über 37 Jahre von 1980 bis 2016 zu prognostizieren .
„Dieser Ansatz ermöglichte die getrennte Modellierung des Beitrags von Oberflächenwinden und atmosphärischem Druck und lieferte räumliche Karten der maximalen Meeresspiegel, die sich aus den reinen Druck-, reinen Wind- und kombinierten Winddruckantriebssimulationen ergeben“, erklärt Langodan.
Laut Hoteit hat die Arbeit wichtige Auswirkungen auf die Verwaltung und Entwicklung der Küste des Roten Meeres, einschließlich der vorgeschlagenen Megacity-Projekte und der raschen Expansion des Tourismus entlang der Küste. Es wird auch Strategien unterstützen, um ihre Auswirkungen auf die einzigartige Meeresumwelt und die Korallenriffe des Roten Meeres zu mildern.
„Wir untersuchen jetzt die vorhergesagten Veränderungen dieser Extreme aufgrund der prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels in Bezug auf Intensität und Häufigkeit“, sagte er.
Charls Antony et al, Meeresspiegelextreme meteorologischen Ursprungs im Roten Meer, Wetter- und Klimaextreme (2022). DOI: 10.1016/j.wace.2022.100409