沿岸洪水

沿岸洪水は、乾燥した低地が海水に浸かる（浸水する）ことで発生します。^[1]沿岸洪水の範囲は、内陸部に浸透する洪水の水位によって決まり、内陸部は洪水にさらされる沿岸部の地形によって決まります。 ^{[1] [2]}海水は、直接の洪水、越水、障壁の破壊など、いくつかの異なる経路で陸地に浸水する可能性があります。^[3]沿岸洪水は主に自然現象です。気候変動（海面上昇や異常気象の増加など）の影響と沿岸地域の人口増加により、沿岸洪水による被害が深刻化し、より多くの人が影響を受けています。^[4]

沿岸地域は、大潮などの異常に高い潮位によって浸水することがありますが、特に強風や高潮が重なると浸水しやすくなります。1953 年にオランダの広い範囲とイギリス東海岸を浸水させた北海洪水は、このことが原因でした。

人間が沿岸環境を改変すると、沿岸の洪水が悪化する可能性があります。^{[1] [5] [6] [7]}沿岸地域の地下水貯留層から水を汲み上げると、土地の沈下が促進され、洪水のリスクが高まります。 ^{[5]海岸沿いの}防波堤などの人工保護構造物は、ビーチの自然なプロセスを変えます。これにより、隣接する海岸の浸食が起こり、洪水のリスクも高まります。^{[1] [7] [8]}

沿岸洪水の軽減と制御は、洪水を食い止めたり方向転換したりする構造的方法を用いて行われる。非構造的方法には、沿岸管理、プロセスに適応するための行動的および制度的対応が含まれる。自然防御には、砂州や砂丘システムなどの物理的特徴だけでなく、緩衝機能を持つ塩性湿地、海草、マングローブ林などの生態系が含まれる。マングローブ、湿地、海草の草原は、波のエネルギーを減衰させる能力により、暴風雨、津波、海岸線の浸食に対する重要な保護を提供すると考えられている。 ^{[6] [9] [10]}したがって、沿岸域を洪水から保護するためには、例えば海洋保護区（MPA）で自然防御を保護し、維持する必要がある。^[11]

海水はいくつかの異なる経路を経て陸地に浸水する可能性があります。

• 直接的な洪水 — 海面の高さが陸地の標高を超える場合、多くの場合、波が砂丘などの自然の障壁を形成していない場合に発生します。
• 防波堤の越波 — 防波堤は自然のものでも人工のものでも構いませんが、越波は嵐や高潮の際の隆起により海岸の開けた場所でよく発生します。^[3]波の高さが防波堤の高さを超え、水が防波堤の上を流れて防波堤の後ろの土地を浸水させます。越波は高速の流れを引き起こし、地表の大部分を侵食して防御構造物を弱体化させる可能性があります。^[13]
• 障壁の破壊 — 障壁は自然（砂丘）または人工（防波堤）である可能性があり、破壊は大きな波にさらされる開放的な海岸で発生します。破壊は、障壁が波によって破壊または破壊され、海水が内陸に広がり、その地域が浸水したときに発生します。

沿岸の洪水は、ハリケーンや熱帯低気圧などの暴風雨によって引き起こされる高潮、気候変動による海面上昇、津波 など、さまざまな原因で発生する可能性があります。

ハリケーンや熱帯低気圧などの暴風雨は、通常よりも大幅に大きな波である高潮によって洪水を引き起こす可能性があります。 ^{[1] [14]}暴風雨が満潮と重なると、大規模な洪水が発生する可能性があります。^[15]高潮には3つのプロセスが関与しています。

1. 風の設定
2. 気圧設定
3. ウェーブセットアップ

陸地に向かって風が吹くと、海岸に水が「堆積」することがあります。これは風セットアップと呼ばれます。低気圧は暴風雨と関連しており、これにより海面が上昇する傾向があります。これが気圧セットアップです。最後に、波の砕波の高さが増加すると、砕波帯の水位が上昇します。これが波セットアップです。これらの3つのプロセスが相互作用して波が発生し、自然および人工の沿岸保護構造物を乗り越えて、通常よりも内陸に海水が浸透します。^{[15] [16]}

沿岸地域は、地震、地滑り、火山の噴火、氷河の崩壊によって大量の水が移動した結果、海中を伝播する津波^[26]によって、深刻な浸水に見舞われる可能性がある。過去には、海への隕石の衝突によって大きな津波が発生したことを示唆する証拠もある。 ^[27]津波は、接近する波の速度、陸地に到達したときの波の高さ、そして陸地を流れる際に水が巻き込む残骸によって、非常に破壊的であり、さらなる被害を引き起こす可能性がある。 ^{[26] [9]}

津波の波と洪水の規模によっては、深刻な傷害を引き起こす可能性があり、圧倒的な被害を防ぐための予防的介入が必要となる。2004年12月26日にインド洋を襲った地震とそれに続く津波により、20万人以上が死亡したと報告されている。 ^[28]言うまでもなく、高血圧から慢性閉塞性肺疾患に至るまで、さまざまな病気が洪水の結果として発生する。^[28]

沿岸地域（海岸から100キロメートル以内かつ海抜100メートル以内の地域）には、世界人口の大部分が居住しており、その割合は増加傾向にあります。^{[5] [7]}世界人口の50％以上、人口500万人以上の都市の65％が沿岸地域にあります。^{[29]沿岸洪水の危険にさらされている人々の数が相当数いることに加えて、これらの沿岸都市は世界の}国内総生産（GDP）の相当な部分を生み出しています。^[7]

人々の生活、家屋、企業、道路、鉄道、工場などの都市インフラはすべて沿岸洪水の危険にさらされており、莫大な社会的・経済的損失を招く可能性があります。^{[30] [31] [32]} 2004年にインドネシアで、また2011年3月に日本で発生した最近の地震と津波は、沿岸洪水がもたらす壊滅的な被害をはっきりと示しています。経済的に重要な砂浜が浸食され、その砂浜の魅力に依存している地域で観光が失われると、間接的な経済的損失が発生する可能性があります。^[33]

沿岸の洪水は、空間的および時間的スケールの異なるさまざまな環境影響をもたらす可能性があります。洪水は沿岸湿地や河口などの沿岸生息地を破壊し、砂丘システムを侵食する可能性があります。^{[13] [5] [33] [29]これらの場所は}生物多様性が高いことが特徴であるため、沿岸の洪水は生物多様性の重大な損失を引き起こし、種の絶滅につながる可能性があります。^[26]これに加えて、これらの沿岸の特徴は、高波に対する海岸の自然な緩衝システムです。継続的な沿岸洪水と海面上昇により、この自然な保護が減少し、波が内陸のより長い距離まで浸透して侵食を悪化させ、沿岸の洪水がさらに悪化する可能性があります。^[5]「2050年までに、「中程度の」（通常は損害を与える）洪水は、平均して今日の10倍以上の頻度で発生すると予想されており、地域要因によって激化する可能性があります。」^[34]

洪水後の海水の長期にわたる浸水は、農業生産性の高い土壌の塩化を引き起こし、長期にわたる生産性の低下につながる可能性があります。^{[1] [33]}食用作物や森林は、土壌の塩化によって完全に枯渇したり、洪水の移動によって消滅したりする可能性があります。^[5]湖、ラグーン、沿岸淡水帯水層などの沿岸淡水域も塩水侵入の影響を受ける可能性があります。^{[13] [5] [29]}これにより、淡水生物の生息地や町や都市の飲料水源としてのこれらの水域が破壊される可能性があります。^{[5] [29]}

洪水管理とは、洪水の有害な影響を軽減または防止するために使用される方法を指します。洪水は、上流の異常気象などの自然現象と、水域や流出に対する人為的変化の両方が組み合わさって発生する可能性があります。洪水管理方法には、構造的タイプ（つまり、洪水制御）と非構造的タイプがあります。構造的方法は洪水を物理的に食い止めますが、非構造的方法はそうではありません。洪水を防ぐための防水壁などのハードインフラストラクチャを構築することは、洪水を管理するのに効果的です。ただし、景観工学では、水の増加に対処するために、 湿地や氾濫原などのソフトインフラストラクチャと自然システムにもっと依存することがベストプラクティスです。

洪水管理には、洪水リスク管理が含まれます。これは、洪水災害のリスク、脆弱性、露出を軽減するための対策に重点を置き、たとえば洪水リスク評価を通じてリスク分析を提供します。^[35] 洪水緩和は、関連しているが別の概念であり、洪水リスクと潜在的な影響を軽減しながら、洪水事象に対する回復力を向上させるために講じられるより広範な戦略セットを表します。

気候変動により洪水のリスクと強度が増加している ため、洪水管理は気候変動への適応と気候回復力の重要な部分です。^{[36] [37]}たとえば、沿岸の洪水を防止または管理するには、沿岸管理の実践で潮の満ち引き​​などの自然プロセスだけでなく、気候変動による海面上昇にも対処する必要があります。洪水の防止と緩和は、個々の土地、小さなコミュニティ、町や都市全体の3つのレベルで研究できます。

人間のシステムが洪水の影響を受ける場合、行動や制度の変化を通じてそのシステムが沿岸でどのように機能するかに適応する必要があり、これらの変化は沿岸洪水対応のいわゆる非構造的メカニズムです。 ^[38]

これを達成するための方法としては、建築規制、沿岸ハザードゾーンの指定、都市開発計画、保険によるリスクの分散、国民の意識向上などが挙げられます。^{[5] [38] [33]} 防御構造物の建設コストが利益を上回る場合、または海岸線のその区間の自然現象がその自然の特徴と魅力を高める場合は、洪水発生のリスクに適応することが最善の選択肢となる可能性があります。^[8]

沿岸洪水に対するより極端で受け入れがたい対応策は、洪水が発生しやすい地域を放棄すること（管理された撤退とも呼ばれる）である。 ^[13]しかし、これにより、影響を受けた人々やインフラがどこに行くのか、どのような補償を支払うべきか、支払うことができるのかという問題が生じる。

人間は沿岸環境の洪水を防ぐために様々な方法を用いているが、典型的には防潮堤、防波堤、堤防などのいわゆるハードエンジニアリング構造物を通じてである。^{[8] [39]}海岸の防護は、海岸沿いに発達した町や都市を保護するために典型的に行われる。^[8]海岸沿いの堆積プロセスを強化することも沿岸洪水の防止に役立つ。突堤、防波堤、人工岬などの構造物は海岸での堆積物の堆積を促進し、波のエネルギーが海岸の堆積物を移動させることに費やされ、内陸への水の移動には使われないため、暴風波や高潮に対する緩衝作用に役立つ。^[39]

沿岸地域は、沿岸洪水から守るための自然の防御構造を備えている。これには砂州や砂丘システムなどの物理的特徴が含まれるが、塩性湿地、海草、マングローブ林などの生態系も緩衝機能を持っている。マングローブ、湿地、海草の草原は、波のエネルギーを弱める能力によって、高波、津波、海岸線の浸食に対する大きな防御を提供すると考えられている。 ^{[6] [9] [10]したがって、沿岸地域を洪水から守るためには、}海洋保護区（MPA）などで自然の防御構造を保護し、維持する必要がある。^[11]

世界的な海面上昇を抑えることは、沿岸地域の重大な洪水を防ぐ一つの方法です。これは、温室効果ガスの排出量をさらに削減することで最小限に抑えることができます。しかし、たとえ排出量の大幅な削減が達成されたとしても、将来的にはかなりの海面上昇が見込まれています。^[5]パリ協定などの国際的な気候変動政策は、海面上昇を含む気候変動の将来の影響を緩和することを目指しています。さらに、沿岸の洪水を防ぐために、より即時的な人工防御と自然防御の対策が実施されています。

沿岸洪水問題を抱える国の例としては、以下のものが挙げられます。

• オランダ:オランダの洪水対策
• バングラデシュ:バングラデシュの洪水
• イギリス：テムズバリアは世界最大級の防潮堤の一つで、異常な高潮や高潮の際にロンドンを洪水から守る役割を果たしている。 ^{[29] [40]このバリアは満潮時に持ち上げて海水がロンドンに流入するのを防ぎ、また下げてテムズ川の集水域からの}雨水の流出を逃がすことができる。
• ニュージーランド：ニュージーランドの南カンタベリー平原の低地沿岸地帯の洪水は長期にわたる浸水を引き起こし、影響を受けた牧畜農業の生産性に数年間影響を及ぼす可能性があります。^[1]

ハリケーン・カトリーナは、サファー・シンプソン・ハリケーン風力スケールでカテゴリー3のサイクロンとして上陸し、中程度のレベルの嵐になったことを示しています。^{[16]しかし、広範囲にわたる洪水による壊滅的な被害は、}北米で記録された中で最も高い高潮の結果でした。^[16]カトリーナ上陸の数日前には、システムのサイクロン回転による持続的な風によって波の発生が発生しました。この長期にわたる波の発生と非常に低い中心気圧が組み合わさり、大規模な高潮が発生しました。 ^[41]高潮は、都市を浸水から守るための堤防や防潮堤を越えて決壊しました。 ^{[6] [16] [41]}残念ながら、ニューオーリンズはいくつかの要因により、本質的に沿岸洪水が発生しやすい都市です。まず、ニューオーリンズの大部分は海面より低く、ミシシッピ川に接しているため、海と川の両方からの洪水に対する防御は人工構造物に依存するようになりました。土地利用の変化とミシシッピ川の自然システムの改変により、都市の自然防御は効果が低下しました。 1930年以来、湿地の消失は約1,900平方マイル（4,920平方キロメートル）と計算されています。これはかなりの量であり、4マイルの湿地は高潮の高さを1フィート（30センチメートル）下げると推定されています。^[6]

2004年インド洋地震と津波：インドネシアのスマトラ島沖でマグニチュード9.0前後の地震が発生し、インド洋全域に大津波が広がりました。^[9]この津波で多数の人命が失われ、推定28万人～30万人が死亡したと報告されています^[26]。また、村や町、都市、自然環境に甚大な被害をもたらしました。破壊または被害を受けた自然構造物や生息地には、サンゴ礁、マングローブ、海岸、海草床などがあります。^{[9] 2011年3月に}日本で発生した最近の地震と津波（2011年東北地方太平洋沖地震と津波）も、津波の破壊力と沿岸部の洪水の混乱をはっきりと示しています。

• 沿岸洪水注意報、警戒、警報（米国）
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