Storms impact on morphodynamics of human controlled coastal features in western France: the prevailing role of local management practices

Musereau, Jonathan; Regnauld, Hervé

doi:10.1007/s11852-014-0311-6

Cited by 5 publications

(4 citation statements)

References 24 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Human actions further complicate matters (e.g. Musereau and Regnauld, ). For example, hardening of banks or shorelines to combat erosion may increase resistance to bank or shoreline retreat, but may also lower other forms of resistance, reduce geomorphic resilience, and slow or eliminate some modes of response and relaxation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Principles of geomorphic disturbance and recovery in response to storms

Phillips

Dyke

2016

Earth Surf Processes Landf

View full text Add to dashboard Cite

ABSTRACT:The most important geomorphic responses to storms are qualitative changes in system state. Minor storms produce no state change or very rapid recovery to pre-storm state, and extinction events wipe out the system. In other cases disturbance results in a state change, which may be transitional (change to a previously existing state), state space expansion (change to a new state), and clock-resetting events that return the system to its initial state. Recovery pathways are much more varied than the monotonic progressions represented in classic vegetation succession and linear channel evolution models. Those linear sequential pathways are only one of several archetypal recovery pathways, which also include binary, convergent, divergent, and more complex networks. Filterdominated systems are more likely to follow linear sequential or convergent patterns, whereas amplifier-dominance is characteristic of divergent and more complex mesh or fully-connected patterns. Amplifier domination is also more likely to lead to evolutionary or state space expansion responses. Amplification and filtering in geomorphic response and recovery can be assessed using the 'Four R's' framework of response, resistance, relaxation, and recursion. High resistance and resilience, rapid relaxation times, and stable recursive feedback networks reduce or offset effects of disturbances, thus filtering their impacts. Conversely, low resistance and resilience, slow relaxation, and dynamically unstable feedbacks can exaggerate disturbances, creating disproportionately large and long-lived impacts, thereby amplifying disturbances.Unless new filter mechanisms evolve (either autogenically or anthropically), or the number of extinction or clock-resetting events increases, intensified storminess will result in more geomorphic variability. These ideas are applied to a case study of a flood on the Clark Fork River, Montana, USA.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Principles of geomorphic disturbance and recovery in response to storms

Phillips

Dyke

2016

Earth Surf Processes Landf

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The utility of a sediment budget approach in beach management is brought out in the paper by Psuty et al (2013). Chadenas et al (2013) and Musereau and Regnauld (2014) propose studies that highlight the impacts of storms and, the former brings out, in particular, the lessons from the devastating 2010 superstorm Xynthia. Harley et al (2013) propose a case study of the utility of coastal video monitoring in analysing nourishment and morphological changes on a gravel beach, and Jeanson et al (2013) show the various stages of building up a GIS-based coastal observation network and its utility in hazard monitoring.…”

mentioning

confidence: 99%

Preface - Human-altered coastal systems: processes, monitoring, and management

Anthony

Psuty²

2014

J Coast Conserv

View full text Add to dashboard Cite

“…Η έρευνα των τελευταίων δεκαετιών επικεντρώνεται στη διαχείριση των καταιγίδων (Hissel et al, 2014;Spencer et al, 2015), στις προβλέψεις ακραίων γεγονότων (Madsen and Jakobsen, 2004;Lowe and Gregory, 2005;McInnes et al, 2007;Mattocks and Forbes, 2008;Rego and Li, 2009;Izaguirre et al, 2013) και στην εφαρμογή συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης (Ciavola et al, 2011b(Ciavola et al, , 2011aGall et al, 2013;Jones et al, 2017). Η διερεύνηση των καταιγίδων έχει εφαρμογή στην ολοκληρωμένη διαχείριση της παράκτιας ζώνης (Curtis, 2013;De la Torre et al, 2013;Hallegatte et al, 2013;Chadenas et al, 2014;Musereau and Regnauld, 2014;Jaranovic et al, 2017), και στο σχεδιασμό λιμενικών και παράκτιων έργων (Phan and Simiu, 2011;McCullough et al, 2013;Takahashi et al, 2014;Altomare et al, 2015;Burmeister et al, 2015;Basco, 2016;Do et al, 2016;Hatzikyriakou and Lin, 2017;Mooyaart and Jonkman, 2017;Mohd Anuar et al, 2018). Σχήμα 2.…”

Section: θεωρητικό υπόβαθρο στην ανάλυση παράκτιων καταιγίδωνunclassified

“…Therefore, researchers primarily deal with storm management, which is vital for everyone who lives and works along the coasts and consequently focus on storm impacts in coastal areas (Hissel et al, 2014;Spencer et al, 2015). Considerable attention is given to research issues related to storm research, such as coastal zone management (Curtis, and Regnauld, 2014;Jaranovic et al, 2017), the optimal design of port and coastal structures (Rao and Mandal, 2005;Phan and Simiu, 2011;McCullough et al, 2013;Takahashi et al, 2014;Altomare et al, 2015;Burmeister et al, 2015;Basco, 2016;Do et al, 2016;Van Doorslaer et al, 2017;Hatzikyriakou and Lin, 2017;Mooyaart and the event (e.g., wave height, wave period). However, due to the complexity and the number of variables, this effort is usually a complicated process.…”

Section: Key Research Issues Of Coastal Storm Analysismentioning

confidence: 99%

Analysis of coastal storms for their application in harbours and coastal structures design

Martzikos¹

View full text Add to dashboard Cite

Οι καταιγίδες και οι φυσικές καταστροφές που συχνά προκαλούν, απασχολούν τον άνθρωπο από την αρχαιότητα. Στις μέρες μας, η σφοδρότητα των καταιγίδων είναι εντονότερη από αυτή του παρελθόντος. Πιο συγκεκριμένα, οι επιπτώσεις των καταιγίδων στις ακτές και τις παράκτιες περιοχές θεωρείται ότι θα είναι ακόμη πιο καταστροφικές στο άμεσο μέλλον λόγω της κλιματικής κρίσης, καθιστώντας πλέον επιτακτική τη συστηματική έρευνα και την ανάλυση των καταιγίδων.Οι καταιγίδες συχνά ταυτίζονται με τους κυκλώνες και τους τυφώνες, ενώ ουσιαστικά ως μια ευρύτερη έννοια περιγράφουν τα ακραία υδρομετεωρολογικά γεγονότα. Ωστόσο, ο όρος των «παράκτιων καταιγίδων» χρησιμοποιείται ειδικότερα για να περιγράψει τις καταιγίδες που πλήττουν τις ακτές και προκαλούν επιπτώσεις στη μορφολογία των ακτών, στη λειτουργικότητα και στην ευστάθεια των λιμενικών και παράκτιων έργων. Η επίδραση των παράκτιων καταιγίδων στη ζωή των ανθρώπων και η φύση τους ως ακραία φαινόμενα ήταν τα αρχικά κίνητρα για την εκπόνηση της παρούσας διατριβής.Για τον ορισμό και τον εντοπισμό των παράκτιων καταιγίδων χρησιμοποιούνται συνήθως οι ατμοσφαιρικές και οι κυματικές παράμετροι, όπως το ύψος κύματος (Η) και η περίοδος του κύματος (Τ). Ακολουθώντας τη θεωρία των ακραίων τιμών, o εντοπισμός των παράκτιων καταιγίδων πραγματοποιείται μέσω της εφαρμογής των κατωφλιών των σημαντικών αυτών παραμέτρων και στη συνέχεια γίνεται η ανάλυσή τους. Για την καλύτερη κατανόηση των παράκτιων καταιγίδων, ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην περιγραφή της σχέσης των μεταβλητών που τις ορίζουν και κατά συνέπεια στη μοντελοποίηση τους. Στη βιβλιογραφία η ανάλυση των παράκτιων καταιγίδων περιορίζεται συνήθως σε συγκεκριμένες περιοχές, ενώ για τη μοντελοποίηση τους χρησιμοποιείται η θεωρία των συζεύξεων, λαμβάνοντας υπόψη δυο ή τρείς μεταβλητές. Η θεωρία των συζεύξεων αναπτύχθηκε κυρίως στον τομέα της Στατιστικής και χρησιμοποιείται ευρέως στα Οικονομικά και στην Υδρολογία. Η εφαρμογή των συζεύξεων απαιτεί αρκετούς μαθηματικούς υπολογισμούς και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή, ωστόσο ενδείκνυται για τη μελέτη πολυμεταβλητών φαινομένων, όπως είναι οι παράκτιες καταιγίδες. Λόγω των παραπάνω, στόχοι της παρούσας διατριβής αποτελούν 1) η ανάλυση των παράκτιων καταιγίδων και 2) η μοντελοποίηση τους μέσω των συζεύξεων. Παράλληλα, επιδιώκεται η περιγραφή μιας ολοκληρωμένης μεθοδολογίας για τον εντοπισμό των παράκτιων καταιγίδων και η εφαρμογή των συζεύξεων για α) τη μελέτη της εξάρτησης δυο μεταβλητών κατά τη διάρκεια μιας παράκτιας καταιγίδας, β) την προσομοίωση των παράκτιων καταιγίδων μιας περιοχής και γ) τον υπολογισμό των περιόδων επαναφοράς. Η μεθοδολογία που αναπτύσσεται για την ανάλυση και την μοντελοποίηση των παράκτιων καταιγίδων εφαρμόζεται σε πρωτογενή κυματικά δεδομένα και όχι σε δεδομένα προσομοιώσεων. Δεδομένα 30 διαφορετικών περιοχών αναλύονται για πρώτη φορά στη Μεσόγειο θάλασσα, αλλά και γενικότερα, μελετώντας 4008 ιστορικές παράκτιες καταιγίδες για την χρονική περίοδο 1985-2019. Πιο αναλυτικά, για τον ορισμό της παράκτιας καταιγίδας χρησιμοποιούνται τα κατώφλια του ύψους κύματος, της ελάχιστης διάρκειας ενός γεγονότος και του χρονικού διαστήματος ηρεμίας που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών γεγονότων. Μέσω αυτών εντοπίζονται οι παράκτιες καταιγίδες σε κάθε περιοχή και στη συνέχεια εξετάζονται τα χαρακτηριστικά τους, υπολογίζοντας τη συχνότητα εμφάνισης τους, τις υπόλοιπες σημαντικές μεταβλητές (ενέργεια, ροή ενέργειας και κατεύθυνση κύματος), τα περιγραφικά τους στατιστικά στοιχεία και το σχήμα των καταιγίδων. Στη συνέχεια εξάγονται οι αντιπρόσωποι των μεταβλητών κάθε γεγονότος και ακολουθεί η μοντελοποίηση τους. Μέσα από ένα σύνολο 40 διαφορετικών συζεύξεων εξετάζονται οι βέλτιστες συζεύξεις που περιγράφουν την εξάρτηση των Η και Τ κατά τη διάρκεια μιας παράκτιας καταιγίδας και γίνεται διερεύνηση των δύο καλύτερων συζεύξεων. Για την προσομοίωση των παράκτιων καταιγίδων μιας περιοχής επεκτείνονται οι αλγόριθμοι των De Michele et al. (2007), Aas et al. (2009) και Stöber and Czado (2017) σε πέντε διαστάσεις, εφαρμόζοντας σε αυτούς τις C-Vine συζεύξεις και συγκρίνονται ως προς την αποτελεσματικότητα τους. Για τις περιόδους επαναφοράς ορίζονται οι πιο ακραίες τιμές κάθε μεταβλητής, κατασκευάζονται οι συζεύξεις δύο έως πέντε μεταβλητών (π.χ. Gumbel, elliptical, t) και C-Vine συζεύξεις τριών έως πέντε μεταβλητών, υπολογίζονται οι κοινές πιθανότητες και στη συνέχεια υπολογίζονται οι περίοδοι επαναφοράς για κάθε συνδυασμό των σημαντικών μεταβλητών των παράκτιων καταιγίδων μιας περιοχής.Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει την ανάλυση και τη μοντελοποίηση των παράκτιων καταιγίδων για την εφαρμογή τους στο σχεδιασμό των λιμενικών και παράκτιων έργων. Ειδικότερα αναδεικνύει τη σημασία της ανάλυσης των ιστορικών καταιγίδων μιας περιοχής και την εφαρμογή της θεωρίας των συζεύξεων, και κυρίως των C-Vine συζεύξεων, για την προσομοίωση των παράκτιων καταιγίδων, τον υπολογισμό κοινών πιθανοτήτων και τον υπολογισμό των περιόδων επαναφοράς. Όλα τα παραπάνω αποτελούν σημαντικά εργαλεία αφού, βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση και προσέγγιση των παράκτιων καταιγίδων και μπορούν να ενσωματωθούν στον τεχνικό σχεδιασμό για την ανάλυση της επικινδυνότητας των ακραίων αυτών φαινομένων στην ευστάθεια, στη λειτουργικότητα αλλά και στη βελτίωση της ανθεκτικότητας των παράκτιων κατασκευών.

show abstract

Storms impact on morphodynamics of human controlled coastal features in western France: the prevailing role of local management practices

Cited by 5 publications

References 24 publications

Principles of geomorphic disturbance and recovery in response to storms

Principles of geomorphic disturbance and recovery in response to storms

Preface - Human-altered coastal systems: processes, monitoring, and management

Analysis of coastal storms for their application in harbours and coastal structures design

Contact Info

Product

Resources

About