Recent evolution of surge-related events and assessment of coastal flooding risk on the eastern coasts of the English Channel

Abstract

Recent evolution of surge-related events and assessment of coastal flooding risk on the eastern coasts of the English Channel Abstract This paper is based on statistical analysis of hourly tide measurements for some 285 equivalent full years from the stations of Weymouth, Bournemouth, Portsmouth, Newhaven, Dover and Sheerness in the UK, and of Cherbourg, Le Havre, Dieppe, Boulogne, Calais and Dunkirk in France. For each tidal value, surge heights have been determined and correlated with hourly or three-hourly wind and air pressure data from nearby meteorological stations. Major surges in the area are generally produced by storms associated with wind from north-west or south-west that tend to push oceanic water into the Channel. Recent medium-term climate evolution does not seem to increase the flooding risk at French stations, where surge-related winds tend to decrease in frequency and speed (Cherbourg, Dieppe and Boulogne) or show little change (Le Havre). However, the long-term risk of flooding will increase through the loss in land elevation due to a continuation of the local relative sea-level rise, especially if this effect will be enhanced by an acceleration in the global sea-level rise predicted by climatic models. The northern side of the Channel (Weymouth, Bournemouth and Portsmouth) is mainly exposed to southerly winds that show variable trends. It is also apparently affected by strong subsidence trends during the last two decades. If lasting, such trends can only increase long-term flooding risk. The flooding risk has not increased near the eastern end of the Channel. The duration of significant cyclonic events tends to decrease near Cherbourg but tends to increase near Weymouth, with no conclusive trends in other stations (Portsmouth, Calais and Dunkirk), where extreme surges may occur also in relatively high-air-pressure situations. In conclusion, medium-term coastal flooding risk seems to increase especially at Weymouth, Bournemouth and Portsmouth, and also, but less so, at Le Havre and Sheerness. In addition, few extreme surges occurred during the last decades at the time of spring high tide, which would seem to be a fortunate coincidence or, in some cases, an effect of tide-surge interaction. The risk of occurrence of less favourable random events in the near future is therefore of concern, and flood potential would greatly increase if the global sea-level rise expected in the near future is also considered.

Global Climate Model projected changes in 10 m wind speed and direction due to anthropogenic climate change

“…For example, Pirazzoli et al (2006) found that wind from the north-west or south-west is associated with higher storm surges and flooding along coastlines flanking the English Channel. Littoral transport is sensitive to directional changes in wave climate due to wind direction changes.…”

Les submersions de tempête de la nuit du 10 au 11 mars 2008 sur la côte d’Albâtre (Haute-Normandie, France) : détermination météo-marine

“…De fait, et notamment en Manche, il existe une rare coïncidence entre les maximaux de ces deux processus souvent considérés comme statistiquement indépendants que sont la marée et la surcote (Costa et Delahaye, 2005 ;Pirazzoli et al, 2006 ;Caspar et al, 2007). Depuis 1960, et ce à l'échelle de toute la Manche, cette conjonction catastrophique pour les populations côtières a été observée 16 fois (pour des surcotes rarement supérieures à 1 m), alors que ces phénomènes (sup.…”

“…Depuis 1960, et ce à l'échelle de toute la Manche, cette conjonction catastrophique pour les populations côtières a été observée 16 fois (pour des surcotes rarement supérieures à 1 m), alors que ces phénomènes (sup. à 1 m) ont été enregistrés plus de 150 fois sur la même période (Pirazzoli et al, 2006(Pirazzoli et al, , 2007. De même, ces auteurs indiquent qu'aucune des 20 surcotes les plus élevées enregistrées en Manche sur la même période n'a coïncidé avec une marée astronomique de vive-eau.…”

“…Les submersions de tempête (submersion et franchissement) résultent d'une forte agitation marine dite d'afflux (vent soufflant vers la côte) se superposant à une surcote de pleine mer (notamment de vive eau), à laquelle s'ajoute un facteur d'ordre morpho-sédimentaire parfois aggravant, à savoir, un déficit des stocks de sédiments en place, pour l'essentiel, hérité de la période post-glaciaire. Des études récentes sur le littoral normando-picard ont montré que 70 % des inondations par la mer s'effectuaient également lors du passage d'un front froid météorologique actif au moment de la surcote de pleine mer, drainant dans son sillage de forts vents d'afflux, ici de quadrant ouest (Costa et al, 2004 ;Pirazzoli et al, 2006 ;Caspar et al, 2007) Après avoir rappelé les conditions les plus courantes menant à un débordement, nous nous intéresserons à deux cas exemplaires de submersion sévère pour lesquels le passage d'un front froid météorologique semble déterminant (11 février 1990 et 17 décembre 2004). Par la suite, nous analyserons précisément les conditions ayant prévalu lors des inondations de la nuit du 10 au 11 mars 2008, qui se démarquent des cas les plus courants.…”

Changes in atmospheric circulation over the North Atlantic and sea‐surge variations along the Belgian coast during the twentieth century

“…flooding and erosion), especially for low and sandy beaches such as most part of the Belgian coast. The inverse barometer effect is equivalent to a 1-cm sea-level rise per hectopascal (hPa) of surface pressure drop and vice versa but the most important atmospheric factor are the onshore winds associated with moving mid-latitude low-pressure systems (Pirazzoli et al, 2005;Ullmann et al, 2007) and cause water to pile up against the coast.…”