ตอนที่ 1: คลื่นพายุซัดฝั่ง: เมื่อมหาสมุทรเคลื่อนตัวขึ้นฝั่ง

โดย Angel Braestrup ประธานคณะกรรมการที่ปรึกษา The Ocean Foundation

เราทุกคนได้เห็นภาพและวิดีโอแล้ว พวกเราบางคนได้เห็นมันโดยตรง พายุลูกใหญ่จะผลักน้ำไปข้างหน้าขณะที่พัดเข้าหาฝั่ง ลมแรงทำให้น้ำกองทับถมตัวเองจนกระทบฝั่งแล้วม้วนตัวเข้ามา แล้วแต่ว่าพายุจะเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน นานเท่าใด ลมแรงได้ผลักดันน้ำและสภาพทางภูมิศาสตร์ (และรูปทรงเรขาคณิต) ของตำแหน่งและวิธีที่มันกระทบชายฝั่ง 

คลื่นพายุไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณความแรงของพายุ เช่น “Saffir Simpson Hurricane Wind Scale” ของพายุเฮอริเคน พวกเราส่วนใหญ่รู้ว่า Saffir Simpson กำหนดประเภท 1-5 เฮอริเคนที่ได้รับขึ้นอยู่กับความเร็วลมที่ยั่งยืน (ไม่ใช่ขนาดทางกายภาพของพายุ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของพายุ ความดันไดนามิก ความเร็วลมระเบิด หรือปริมาณฝน เป็นต้น)

National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA) ได้พัฒนาแบบจำลองที่รู้จักกันในชื่อ SLOSH หรือ The Sea, Lake and Overland Surges from Hurricanes เพื่อฉายภาพคลื่นซัดฝั่งหรือที่สำคัญที่สุด เพื่อให้นักวิจัยสามารถเปรียบเทียบผลกระทบสัมพัทธ์ของพายุต่างๆ ได้ พายุที่ค่อนข้างอ่อนบางลูกสามารถสร้างคลื่นพายุที่น่าทึ่งได้เมื่อธรณีสัณฐานและระดับน้ำรวมกันเพื่อสร้างสภาวะที่สมบูรณ์แบบ เฮอริเคนไอรีนเป็นพายุเฮอริเคนระดับ 1 เมื่อขึ้นฝั่งที่นอร์ทแคโรไลนา[1] ในปี 2011 แต่คลื่นพายุของเธอสูง 8-11 ฟุตและสร้างความเสียหายจำนวนมาก ในทำนองเดียวกัน พายุเฮอริเคนไอค์เป็นตัวอย่างที่ดีของพายุที่ "เป็นเพียง" พายุประเภท 2 (ลมที่พัดแรง 110 ไมล์ต่อชั่วโมง) เมื่อพัดขึ้นฝั่ง แต่มีคลื่นพายุที่รุนแรงกว่าปกติของพายุประเภท 3 และของ แน่นอน ล่าสุดในเดือนพฤศจิกายนที่ฟิลิปปินส์ พายุไต้ฝุ่นไห่เยี่ยนพัดถล่มเมืองทั้งเมืองและทิ้งไว้ตามลำพัง โครงสร้างพื้นฐานเสียหาย ระบบส่งอาหารและน้ำ และกองเศษซากที่ทำให้โลกต้องตกตะลึง ฟิล์มและภาพถ่าย

บนชายฝั่งตะวันออกของอังกฤษเมื่อต้นเดือนธันวาคม 2013 น้ำท่วมใหญ่สร้างความเสียหายแก่บ้านเรือนมากกว่า 1400 หลัง ระบบรถไฟขัดข้อง และก่อให้เกิดคำเตือนร้ายแรงเกี่ยวกับน้ำปนเปื้อน หนูรบกวน และจำเป็นต้องระมัดระวังเกี่ยวกับน้ำนิ่งในสวนหรือ ที่อื่น คลื่นพายุซัดฝั่งครั้งใหญ่ที่สุดในรอบ 60 ปี (จนถึงวันนี้!) ยังสร้างความเสียหายอย่างมากต่อเขตอนุรักษ์พันธุ์สัตว์ป่าของ Royal Society for the Protection of Birds (RSPB)—น้ำเค็มไหลท่วมทะเลสาบน้ำจืดที่ส่งผลกระทบต่อพื้นที่หลบหนาวของนกอพยพและอาจส่งผลกระทบต่อ ฤดูทำรังของนกในฤดูใบไม้ผลิ (เช่น นกหัวขวาน)[2] เขตสงวนหนึ่งแห่งได้รับการปกป้องเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากโครงการควบคุมน้ำท่วมที่เพิ่งเสร็จสิ้นไปเมื่อไม่นานมานี้ แต่ยังคงได้รับความเสียหายอย่างมากต่อสันทรายที่แยกพื้นที่น้ำจืดออกจากทะเล

ผู้คนหลายร้อยคนบนชายฝั่งตะวันออกของอังกฤษเสียชีวิตในปี พ.ศ. 1953 เมื่อน้ำไหลเข้าท่วมชุมชนที่ไม่มีที่พึ่ง หลายคนให้เครดิตการตอบสนองต่อเหตุการณ์นั้นด้วยการช่วยชีวิตคนหลายร้อยคนหรือหลายพันคนในปี 2013 ชุมชนสร้างระบบป้องกัน รวมถึงระบบสื่อสารฉุกเฉิน ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่ามีการเตรียมการเพื่อแจ้งผู้คน อพยพผู้คน และช่วยเหลือเมื่อจำเป็น .

น่าเสียดายที่สถานรับเลี้ยงเด็กแมวน้ำสีเทาไม่สามารถพูดได้เหมือนกันเมื่อฤดูผสมพันธุ์ใกล้จะสิ้นสุดลง บริเตนใหญ่เป็นที่ตั้งของแมวน้ำสีเทาหนึ่งในสามของโลก หลายสิบแห่ง แมวน้ำเบบี้เกรย์ ถูกนำตัวไปยังศูนย์ช่วยเหลือที่ดำเนินการโดย Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals (RSPCA) เนื่องจากคลื่นพายุทำให้พวกมันแยกจากแม่ของพวกมัน ลูกสุนัขเหล่านี้ยังเด็กเกินไปที่จะว่ายน้ำได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นพวกมันจึงอ่อนแอเป็นพิเศษ พวกเขาอาจต้องได้รับการดูแลนานถึงห้าเดือนจนกว่าพวกเขาจะพร้อมที่จะกินอาหารด้วยตัวเอง นับเป็นความพยายามช่วยเหลือครั้งใหญ่ที่สุดที่ RSPCA เคยทำมา (บริจาคให้กับกองทุนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลของเราเพื่อช่วยปกป้องสัตว์เหล่านี้)

แหล่งที่มาของเหตุการณ์น้ำท่วมที่สำคัญอีกประการหนึ่งจากมหาสมุทรคือแผ่นดินไหว ใครเล่าจะลืมความหายนะจากสึนามิในอินโดนีเซีย ไทย และทั่วภูมิภาคจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวในสัปดาห์คริสต์มาสในปี 2004? มันยังคงเป็นหนึ่งในแผ่นดินไหวที่ทรงพลังที่สุดที่เคยบันทึกไว้ และแน่นอนว่าเป็นหนึ่งในแผ่นดินไหวที่มีระยะเวลายาวนานที่สุด และไม่เพียงแต่มันจะเคลื่อนโลกทั้งใบเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดเล็กกว่าครึ่งโลกอีกด้วย ผู้อยู่อาศัยในอินโดนีเซียใกล้ชายฝั่งแทบไม่มีโอกาสหนีกำแพงน้ำสูง 6 ฟุต (สองเมตร) ที่ไหลเข้าฝั่งภายในไม่กี่นาทีหลังเกิดแผ่นดินไหว ผู้อยู่อาศัยในชายฝั่งตะวันออกของแอฟริกามีอาการดีขึ้น และชายฝั่งแอนตาร์กติกาก็ยังดีขึ้น ชายฝั่งทะเลไทยและพื้นที่ชายฝั่งในอินเดียไม่ได้รับผลกระทบนานกว่าหนึ่งชั่วโมง และนานกว่านั้นในบางพื้นที่ และอีกครั้งหนึ่ง กำแพงน้ำพุ่งเข้ามาภายในแผ่นดินเท่าที่จะสามารถทำได้ และจากนั้นก็ถอยร่น เกือบจะเร็วพอๆ กัน โดยรับเอาส่วนใหญ่ของสิ่งที่ถูกทำลายระหว่างทางเข้ามา หรืออ่อนแอลงระหว่างทางออกไปอีกครั้ง

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2011 เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงอีกครั้งนอกชายฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่น ทำให้เกิดสึนามิสูงถึง 133 ฟุตเมื่อขึ้นฝั่ง และเคลื่อนตัวเข้าฝั่งในบางแห่งลึกเกือบ 6 ไมล์ ทำลายทุกสิ่งที่ขวางหน้า แผ่นดินไหวรุนแรงมากจนเกาะฮอนชู ซึ่งเป็นเกาะที่ใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่น ถูกเคลื่อนออกไปทางตะวันออกประมาณ 8 ฟุต แรงสั่นสะเทือนอีกครั้งยังรู้สึกได้ห่างออกไปหลายพันไมล์ และคลื่นสึนามิที่ตามมาได้ทำร้ายชุมชนชายฝั่งในแคลิฟอร์เนีย และแม้แต่ในชิลี ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 17,000 ไมล์ คลื่นก็สูงกว่า XNUMX ฟุต

ในญี่ปุ่น คลื่นยักษ์สึนามิเคลื่อนย้ายเรือบรรทุกน้ำมันขนาดยักษ์และเรืออื่นๆ จากท่าเทียบเรือที่อยู่ห่างไกลจากทะเล และแม้แต่ผลักดันโครงสร้างป้องกันชายฝั่งขนาดยักษ์ที่รู้จักกันในชื่อเตตระพอดที่กลิ้งไปกับคลื่นไปทั่วชุมชน ซึ่งเป็นรูปแบบการป้องกันที่กลายเป็นสาเหตุของความเสียหาย ในทางวิศวกรรมชายฝั่ง เตตระพอดเป็นตัวแทนของความก้าวหน้าสี่ขาในการออกแบบเขื่อนกันคลื่น เพราะโดยปกติแล้วคลื่นจะแตกตัวรอบๆ พวกมัน ช่วยลดความเสียหายที่เกิดกับเขื่อนกันคลื่นเมื่อเวลาผ่านไป โชคไม่ดีสำหรับชุมชนชายฝั่ง เขื่อนกันคลื่นแบบเตตระพอดไม่สามารถเทียบได้กับพลังของทะเล เมื่อน้ำลดขนาดที่แท้จริงของภัยพิบัติก็เริ่มปรากฏขึ้น เมื่อถึงเวลาที่การนับอย่างเป็นทางการเสร็จสิ้น เรารู้ว่ามีผู้เสียชีวิต บาดเจ็บ หรือสูญหายหลายหมื่นคน อาคารเกือบ 300,000 แห่ง ตลอดจนสาธารณูปโภคไฟฟ้า น้ำ และระบบบำบัดน้ำเสียถูกทำลาย ระบบขนส่งพังทลาย และแน่นอนว่าหนึ่งในอุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ที่ดำเนินมายาวนานที่สุดได้เริ่มขึ้นที่ฟุกุชิมะ เนื่องจากระบบและระบบสำรองไม่สามารถต้านทานการโจมตีจากทะเลได้

ผลที่ตามมาจากคลื่นทะเลขนาดใหญ่เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของโศกนาฏกรรมของมนุษย์ ส่วนหนึ่งคือปัญหาสาธารณสุข ส่วนหนึ่งคือการทำลายทรัพยากรธรรมชาติ และระบบส่วนหนึ่งพังทลาย แต่ก่อนที่การซ่อมแซมจะเริ่มต้นขึ้น ยังมีความท้าทายอีกอย่างรออยู่ ภาพถ่ายทุกภาพบอกเล่าส่วนหนึ่งของเรื่องราวของเศษขยะหลายพันตัน ตั้งแต่รถยนต์ที่ถูกน้ำท่วมไปจนถึงที่นอน ตู้เย็น และเครื่องใช้อื่นๆ ไปจนถึงอิฐ ฉนวน สายไฟ ยางมะตอย คอนกรีต ไม้แปรรูป และวัสดุก่อสร้างอื่นๆ กล่องที่เป็นระเบียบเรียบร้อยทั้งหมดที่เราเรียกว่าบ้าน ร้านค้า สำนักงาน และโรงเรียน กลายเป็นกองเศษหินหรืออิฐที่เปียกโชก ขนาดเล็กกว่า และไร้ประโยชน์ส่วนใหญ่ที่เปียกโชกไปด้วยน้ำทะเลและส่วนผสมของอาคาร ยานพาหนะ และสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดน้ำ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือความยุ่งเหยิงที่มีกลิ่นเหม็นขนาดใหญ่ที่ต้องทำความสะอาดและกำจัดก่อนที่จะสร้างใหม่ได้

สำหรับชุมชนและเจ้าหน้าที่รัฐอื่น ๆ เป็นเรื่องยากที่จะคาดการณ์การตอบสนองต่อพายุลูกถัดไป โดยไม่ได้คำนึงถึงปริมาณขยะที่อาจจะเกิดขึ้น ระดับที่เศษขยะจะปนเปื้อน วิธีที่จะต้องทำความสะอาด และตำแหน่งที่กองขยะ ตอนนี้วัสดุที่ไร้ประโยชน์จะถูกกำจัดทิ้ง หลังจากที่ Sandy เสียชีวิต เศษขยะจากชายหาดในชุมชนริมชายฝั่งเล็กๆ แห่งหนึ่งก็ลอยอยู่เหนือหัวของเราหลังจากที่พวกเขาร่อน คัดแยก และทรายที่สะอาดก็กลับคืนสู่ชายหาด และแน่นอน การคาดการณ์ว่าน้ำจะขึ้นฝั่งที่ไหนและอย่างไรก็เป็นเรื่องยุ่งยากเช่นกัน เช่นเดียวกับระบบเตือนภัยสึนามิ การลงทุนในแบบจำลองความสามารถในการจำลองคลื่นพายุซัดฝั่ง (SLOSH) ของ NOAA จะช่วยให้ชุมชนเตรียมพร้อมมากขึ้น

นักวางแผนยังสามารถได้รับประโยชน์จากความรู้ที่ว่าระบบแนวชายฝั่งตามธรรมชาติที่ดีต่อสุขภาพ ซึ่งเรียกว่าแนวกั้นพายุแบบอ่อนหรือแบบธรรมชาติ สามารถช่วยกั้นผลกระทบของคลื่นซัดฝั่งและกระจายพลังของมันได้[3] ยกตัวอย่างเช่น ทุ่งหญ้าทะเล หนองบึง เนินทราย และป่าชายเลนที่มีสุขภาพดี แรงของน้ำอาจทำลายล้างน้อยลงและส่งผลให้มีเศษขยะน้อยลง และความท้าทายที่ตามมาก็น้อยลงด้วย ดังนั้น การฟื้นฟูระบบธรรมชาติที่ดีต่อสุขภาพตามชายฝั่งของเราจึงให้ที่อยู่อาศัยมากขึ้นและดีขึ้นสำหรับเพื่อนบ้านในมหาสมุทรของเรา และสามารถให้ประโยชน์ด้านสันทนาการและเศรษฐกิจแก่ชุมชนมนุษย์ ตลอดจนการบรรเทาผลกระทบเมื่อเกิดภัยพิบัติ

[1] บทนำของ NOAA เกี่ยวกับ Storm Surge, http://www.nws.noaa.gov/om/hurricane/resources/surge_intro.pdf

[2] บีบีซี: http://www.bbc.co.uk/news/uk-england-25298428

[3] การป้องกันตามธรรมชาติสามารถป้องกันชายฝั่งได้ดีที่สุด http://www.climatecentral.org/news/natural-defenses-can-best-protect-coasts-says-study-16864