تقنية وتكنولوجيا

تأثير ارتفاع منسوب سطح البحر على الأصول العقارية السكنية الساحلية | بواسطة ريدهيشا برابهو


استخدام اختبار الإجهاد القائم على السيناريوهات لتحديد مخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر على المدى المتوسط ​​(2050) والطويلة (2100).

نحو علم البيانات

يستخدم هذا المشروع منهج اختبار الإجهاد النوعي القائم على السيناريوهات لتحديد مناطق التعداد الساحلي الأمريكي المتوقع أن تتأثر سلبًا بارتفاع مستوى سطح البحر (SLR) على المدى المتوسط ​​(2050) والطويل (2100). تم تصميم خط أساسي واحد وسيناريوهين سلبيين “معقولين ولكن شديدين” يغطيان ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 1-7 أقدام.

وكانت الملاحظات الرئيسية من خلال هذا التحليل هي أنه خارج المناطق عالية الخطورة الحالية للوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA)، هناك ~ 3500 منطقة تعداد أخرى على طول الساحل الأمريكي المتجاور والتي من المتوقع أن تشهد زيادة متوسطة في SLR بمقدار قدم واحد على المدى المتوسط ​​(بحلول عام 2050). على المدى الطويل (بحلول عام 2100) هناك ما يقرب من 1660 قطعة تعداد إضافية معرضة لخطر 2-7 قدم من SLR. وتكتسي الملاحظات على المدى المتوسط ​​أهمية خاصة نظرا لأنه من المتوقع أن تتحقق بغض النظر مسارات الانبعاثات المستقبلية أو غيرها من إجراءات التخفيف من آثار تغير المناخ بسبب ارتفاع درجة حرارة المحيطات بالفعل حدثت بسبب تغير المناخ³.

الشكل 1: المخاطر الناشئة لارتفاع مستوى سطح البحر على المدى المتوسط ​​(2050) والطويل (2100)

يستخدم هذا المشروع في الغالب مكتبات تحليل بيانات بايثون، على سبيل المثال، الباندا والجيوباندا بالإضافة إلى بعض مكتبات التصور، على سبيل المثال، matplotlib، وseaborn. يمكن العثور على رمز هذا المشروع هنا. تم الحصول على بيانات هذا المشروع في الغالب من مكتب الإحصاء الأمريكي ومن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). يمكن العثور على مزيد من التفاصيل في قسم التكنولوجيا والبيانات أدناه

لماذا العقارات الساحلية ولماذا يرتفع مستوى سطح البحر؟

يقيم حوالي 40% من سكان الولايات المتحدة، أو ما يقرب من 128 مليون شخص، في المقاطعات الساحلية¹. في حين تعرضت الأصول السكنية بشكل عام لضربة كبيرة بسبب سلسلة من الأحداث المناخية القاسية في السنوات الأخيرة، على سبيل المثال، الأعاصير وحرائق الغابات وما إلى ذلك، بالنسبة لسكان المناطق الساحلية، هناك خطر كبير آخر ناشئ يتمثل في الفيضانات وفقدان الممتلكات بسبب الارتفاع المتسارع لمستوى سطح البحر (SLR) . ومع ذلك، في البحث الاستكشافي لهذا المشروع، وجد أنه قد لا يكون هناك حتى الآن فهم عميق للنطاق الكامل للتأثيرات المحتملة لـ SLR. ولذلك، يهدف هذا المشروع إلى رفع مستوى الوعي في المناطق التي من المتوقع أن تتأثر على المدى المتوسط ​​(2050) وعلى المدى الطويل (2100) في سيناريوهات مختلفة لارتفاع مستوى سطح البحر بشكل متسارع.

الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) هي وكالة علمية رائدة في الولايات المتحدة مكلفة بمراقبة الظروف المحيطية والغلاف الجوي². وفقًا للتقرير الفني لارتفاع مستوى سطح البحر لعام 2022 الصادر عن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، ترتفع مستويات سطح البحر حاليًا بمعدل وتيرة متسارعة بشكل ملحوظ مقارنة بالمستويات التي تمت ملاحظتها سابقًا في القرن العشرين: من المتوقع أن ترتفع مستويات سطح البحر على طول الساحل الأمريكي المتاخم، في المتوسط، خلال الثلاثين عامًا القادمة (2020-2050) كما فعلت خلال المائة عام الماضية (1920-2020). .

على المدى الطويل (بحلول عام 2100)، تتراوح توقعات SLR على طول الساحل الأمريكي المتجاور بين 2 إلى 7 أقدام في المتوسط ​​مقارنة بمستويات عام 2000. ويرجع التباين في هذه التوقعات بشكل رئيسي إلى عدم اليقين بشأن معدلات انبعاث غازات الدفيئة في المستقبل وما ينتج عن ذلك من ظاهرة الاحتباس الحراري، وهو المحرك الرئيسي لارتفاع مستوى سطح البحر. على المدى المتوسط ​​(بحلول عام 2050)، نظرا لارتفاع درجة حرارة المحيطات بالفعل حدث بسبب تغير المناخ³، ومن المتوقع أن ترتفع مستويات سطح البحر المتجاورة على الساحل الأمريكي ما بين 1.3 إلى 2 قدم في المتوسط، بغض النظر لمسارات الانبعاثات المستقبلية أو غيرها من إجراءات التخفيف من آثار المناخ. علاوة على ذلك، من المتوقع أيضًا أن تتسبب مستويات سطح البحر المرتفعة هذه في حدوث المزيد من أحداث فيضانات المد العالي (HTF) المدمرة أكثر مما تحدث اليوم: من المتوقع أن تزداد أحداث فيضانات المد والجزر الثانوية من 3 أحداث سنويًا في عام 2020 إلى أكثر من 10 أحداث سنويًا بحلول عام 2050، وأحداث مدمرة كبرى. من المتوقع أن تزيد أحداث HTF من 0.04 حدثًا سنويًا في عام 2020 إلى 0.2 حدثًا سنويًا بحلول عام 2050).

أهداف المشروع

في ضوء هذه التوقعات لارتفاع مستوى سطح البحر الساحلي للولايات المتحدة المتجاورة، فإن أهداف هذا المشروع ذات شقين:

  1. إعطاء عامة الناس (مشتري المنازل المحتملين، ومقرضي الرهن العقاري، وآخرون) أداة لتصور التأثيرات الإقليمية لارتفاع مستوى سطح البحر على المدى المتوسط ​​(2050) والمدى الطويل (2100). تمت دراسة ارتفاع مستوى سطح البحر بدرجات شدة مختلفة تتراوح من قدم واحد إلى 7 أقدام.
  2. لتوفير معلومات محددة (أكواد FIPS) حول مناطق التعداد التي ستتأثر بكل سيناريو خطورة SLR. يمكن لمشتري المنازل ومقرضي الرهن العقاري بعد ذلك أن يأخذوا في الاعتبار معلومات الموقع على مستوى منطقة التعداد في قرارات الشراء الخاصة بهم للوصول إلى مقدار التخفيض، إن وجد، الذي يرغبون في تطبيقه على تقييمهم لقيمة العقار.

النهج القائم على السيناريو لتقييم تأثيرات SLR على المدى الطويل

على المدى الطويل، ونظرًا للتباين المحتمل في توقعات SLR، تم تصميم هذا المشروع كاختبار ضغط نوعي قائم على السيناريو. تم تصميم سيناريوهات SLR بناءً على المبادئ المستخدمة في تمرين اختبار ضغط رأس المال الخاص بالاحتياطي الفيدرالي⁴؛ تم استخدام سيناريو أساسي واحد وسيناريوهين “معقولين ولكن شديدين” لمستوى سطح البحر (SLR) لتقييم كيفية تأثر مختلف المقاطعات الساحلية / مناطق التعداد داخل الولايات المتحدة المتجاورة على مستويات SLR المختلفة على المدى الطويل.

استندت المستويات المحددة لـ SLR التي تم اختيارها لكل من هذه السيناريوهات إلى التقرير الفني لـ NOAA SLR لعام 2022³. على وجه الخصوص، تم أخذ ثلاثة مستويات طويلة المدى لـ NOAA SLR في الاعتبار في هذا المشروع: منخفض (0.6 متر أو 2 قدم تقريبًا)، متوسط ​​(1.2 متر أو 4 قدم تقريبًا) ومرتفع (2.2 متر أو 7 قدم تقريبًا)؛ تم تعيين مستويات SLR المتوقعة هذه لسيناريوهات اختبار التحمل النوعي كما هو موضح أدناه:

  • السيناريو الأساسي حيث من المتوقع أن ترتفع مستويات سطح البحر بمقدار قدمين
  • السيناريو المعاكس حيث من المتوقع أن يرتفع مستوى سطح البحر 4 أقدام
  • سيناريو سلبي للغاية حيث من المتوقع أن يرتفع مستوى سطح البحر 7 أقدام

تم تعيين السيناريو الأساسي لإسقاط SLR “منخفض” طويل المدى لـ NOAA والذي يبلغ حوالي 2 قدم. ومن المتوقع أن يتحقق هذا التوقع المنخفض حتى عند مستويات الانبعاثات المنخفضة بنسبة يقين تزيد عن 92% عند جميع مستويات ارتفاع درجات الحرارة العالمية. من المفترض أن تكون السيناريوهات السلبية والشديدة الشدة “معقولة ولكنها شديدة”. وقد تم أخذ SLR “المتوسط” منخفض المدى التابع لـ NOAA والذي يبلغ حوالي 4 أقدام وSLR “المرتفع” الذي يبلغ حوالي 7 أقدام في الاعتبار في سيناريوهي Advserse وSeverely Adverse على التوالي. ترتبط مستويات SLR العالية هذه بارتفاع انبعاثات غازات الدفيئة وما يقابلها من زيادات أكبر في درجات الحرارة العالمية مقارنة بمستويات ما قبل الصناعة. لم تعد السيناريوهات المتطرفة لكاميرات SLR التي يزيد ارتفاعها عن 2.5 متر (حوالي 8 أقدام) مقبولة بحلول عام 2100³، وبالتالي فإن الحد الأقصى لمستوى SLR الذي تم النظر فيه في هذا المشروع هو مستوى SLR العالي “المقبول ولكن الشديد” الذي تصدره إدارة المحيطات والغلاف الجوي (NOAA) والذي يبلغ 7 أقدام للسيناريو السلبي الشديد.

تحليل إضافي على المدى المتوسط

بالإضافة إلى تأثيرات ارتفاع مستوى سطح البحر على المدى الطويل، يقوم هذا المشروع أيضًا بتحليل مساحات التعداد المتوقع أن تتأثر بارتفاع مستوى سطح البحر على المدى المتوسط ​​(2050). على المدى المتوسط، يرتبط SLR عند الطرف الأدنى بمقدار قدم واحد وعلى الطرف الأعلى بمقدار قدمين بالنسبة للولايات المتحدة المتجاورة. أدت التطورات العلمية الحديثة إلى فهم أفضل للعوامل التي تحرك SLR، وبالتالي، هناك ثقة أكبر بكثير في هذا النطاق الأضيق (بغض النظر عن المسار المستقبلي لمسارات الانبعاث)³. ونظرًا لهذه الثقة المتزايدة في تنبؤات مستوى سطح البحر على المدى المتوسط، فإن هذا المشروع لا يستخدم نهجًا قائمًا على السيناريو على المدى المتوسط. وبدلاً من ذلك، فإن جميع مناطق التعداد الساحلي الأمريكية المتجاورة المعرضة لخطر ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار قدم واحد بحلول عام 2050 تعتبر معرضة للخطر على المدى المتوسط ​​في هذا المشروع.

تحليل المخاطر الحالية مقابل المخاطر الناشئة

قام هذا المشروع بتحليل 20 ولاية ساحلية في الولايات المتحدة المتجاورة والتي تغطي حوالي 200 مقاطعة ساحلية وحوالي 22 ألف منطقة تعداد ساحلية داخلها. تم تحليل كل منطقة تعداد من حيث ما إذا كانت معروفة حاليًا بأنها معرضة للخطر، أي “مناطق الخطر الحالية”، مقابل ما إذا كانت معرضة للخطر في المستقبل على المدى المتوسط ​​إلى الطويل، أي “مناطق الخطر الناشئة” “.

تضمن الجزء الأول من المشروع فهم المخاطر الحالية. وفيما يتعلق بارتفاع مستوى سطح البحر، فإن أحد أبسط الأشكال التي يمكن أن يظهر فيها ارتفاع مستوى سطح البحر هو الفيضانات. حددت الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA) المناطق المعرضة لخطر كبير للفيضانات (السهول الفيضية FEMA)⁵ . استخدم هذا المشروع السهول الفيضانية عالية المخاطر التابعة لوكالة إدارة الطوارئ الفيدرالية (FEMA) كبديل للمناطق المعروفة حاليًا بأنها معرضة لخطر الفيضانات الساحلية. في هذا المشروع، تعتبر هذه المناطق “مناطق المخاطر الحالية”.

وقد تناول الجزء الثاني من هذا المشروع تحديد مناطق التعداد التي قد تكون معرضة للخطر على المدى المتوسط ​​أو الطويل. استفاد هذا المشروع من معلومات ارتفاع مستوى سطح البحر الواردة من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) لتحديد مناطق التعداد التي يمكن أن تصبح خطرًا ناشئًا على المدى المتوسط ​​(2050) أو على المدى الطويل (2100)، أي “مناطق الخطر الناشئة”. من أجل فهم أفضل لشدة مخاطر ارتفاع منسوب سطح البحر، تم تقسيم المخاطر الناشئة إلى أربع فئات – فئة واحدة تغطي المدى المتوسط* وثلاث فئات طويلة المدى تعتمد على السيناريوهات:

  • المخاطر الناشئة على المدى المتوسط ​​(ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار قدم واحد بحلول عام 2050)
  • المخاطر الناشئة على المدى الطويل في السيناريو الأساسي (ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 2 قدم بحلول عام 2100)
  • المخاطر الناشئة على المدى الطويل في ظل السيناريو المعاكس (ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 4 أقدام بحلول عام 2100)
  • المخاطر الناشئة على المدى الطويل في SEV. السيناريو السلبي (7 أقدام SLR بحلول عام 2100)

*نظرًا لوجود ثقة أكبر في تنبؤات SLR، ليست هناك حاجة إلى اتباع نهج قائم على السيناريوهات على المدى المتوسط.

الملاحظات الرئيسية

كانت الملاحظات الرئيسية من خلال هذا التحليل هي أنه خارج المناطق عالية المخاطر الحالية لوكالة إدارة الطوارئ الفيدرالية (FEMA)، هناك حوالي 3500 منطقة تعداد أخرى على طول الساحل الأمريكي المتجاور والتي من المتوقع أن تشهد زيادة متوسطة في SLR بمقدار قدم واحد على المدى المتوسط ​​(بحلول عام 2050) وأطول المدى (بحلول عام 2100) هناك حوالي 1660 منطقة تعداد إضافية معرضة لخطر 2-7 أقدام من SLR.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى