Дома вдоль реки Сайгон во Вьетнаме. Тони Ла Хоанг / Unsplash, CC BY-SA
Ливень который затопил север Англии последний в длинной очереди наводнений, которые становятся новый нормал страны, Действительно, во всем мире ожидается, что наводнение более частый и более экстремальный как планета нагревается.
Создание надежной защиты от наводнений и моделирование уязвимых районов имеет решающее значение, если мы хотим избежать гибели людей и средств к существованию в результате этих разрушительных погодных явлений. Но наше новое исследование показывает, что способность рек поддерживать потоки воды на своих берегах может быстро измениться, и, если этого не признать, некоторые модели наводнений и защитные сооружения могут быть недостаточно оснащены для преодоления последствий, когда они это делают.
Многие предполагают, что наводнение связано с проливных дождей, Это правда, но только часть объяснения. Наводнения также происходят, когда количество воды, стекающей с суши, превышает способность рек нести этот поток - как это было в случае, когда река Дон недавно нарушила защиту от наводнений в районе Шеффилда. Таким образом, наводнения частично вызваны количеством выпадающих дождей, частично влажностью, которая уже есть в земле, и частично по способности рек содержать воду в своих каналах.
Это означает, что если пропускная способность речных каналов изменяется, то два одинаковых дождевых явления, выпадающих на одинаково влажную почву, могут привести к затоплению очень различной степени опасности.
Большинство рек постоянно меняются. Они сформированы отложениями и водой, которую они несут. Люди изменили большинство рек мира в некотором роде. В некоторых случаях это происходит через прямое влияние, такое как строительство плотины или речное строительство. Другие влияния являются косвенными - строительство на близлежащих землях снижает способность земли поглощать воду, сельское хозяйство забирает воду из рек, а вырубка лесов оставляет больше воды для стока в других местах.
После того, как река Дон местами разорвала свои берега, затопило несколько дорог в городских центрах, таких как Ротерем. DnG Фотография / Shutterstock
Реки также реагируют на изменения климата. В более сухие периоды меньше воды течет через речные системы, Это означает, что зачастую энергии меньше для перемещения отложений в их руслах, поэтому уровни русла реки могут постепенно повышаться, уменьшая пропускную способность реки. Обильный рост растений в пределах канала может также уменьшить пропускную способность речного канала на замедление потока.
Но не всегда легко предсказать, как изменятся реки. Экстремальные сдвиги в форме и пропускной способности канала могут происходить очень быстро. После недавнего внезапного наводнения в Испании выросла почти одна река метр так как огромные объемы отложений вверх по течению были вытеснены и сброшены дальше. В тропических речных системах, которые, как правило, несут больше осадков, чем в умеренных реках, эти изменения могут быть несколько метров.
Неопределенный риск
К сожалению, такие изменения обычно игнорируются инженерами и разработчиками моделей, которые обычно рассматривают канал как фиксированную функцию. Если реки действительно изменяют свою пропускную способность в пространстве и времени, тогда оценки вероятности наводнения могут быть неверными, подвергая риску людей и имущество.
На основании этих опасений мы исследовали скорость, с которой происходят изменения каналов, и в какой степени эти изменения могут быть вызваны климатом. Мы начали с простой концептуальной модели: климат контролирует осадки, осадки влияют на речной сток, а речной сток формирует пропускную способность канала.
Прямые наблюдения за этой связью отсутствовали в речных системах в короткие сроки. Итак, мы провели 10,000 измерения пропускной способности рек 67 в США, охватывая период почти 70 лет. Мы также собрали данные об осадках и речном потоке, чтобы оценить, как климатические изменения повлияли на пропускную способность рек.
Мы обнаружили что временные сдвиги в вместимости реки, продолжавшиеся годы или десятилетия, были гораздо более частыми, чем предполагалось ранее. В целом, речная емкость имеет тенденцию увеличиваться в периоды, которые являются более влажными, чем в среднем, из-за большей эрозии речных каналов и уменьшения в более сухие периоды.
Река Ганга, подверженная наводнениям, является спасательным кругом для миллионов людей, живущих по ее течению. Иоахим Баго / Шаттерсток
Мы также обнаружили, что многолетние климатические циклы, которые влияют на региональные модели осадков, такие как южное колебание Эль-Ниньо, могут также привести к расширению и сокращению пропускной способности канала, возможно, в глобальном масштабе. Вооружившись этими знаниями, мы в конечном итоге сможем предсказать, как изменяется емкость рек, и, следовательно, лучше понять риск наводнений.
В регионах с умеренным климатом, таких как Великобритания, где реки имеют тенденцию быть растительными, интенсивно спроектированными и относительно стабильными, деликатные изменения пропускной способности канала трудно обнаружить и вряд ли угрожают жизни. Однако в речных системах, которые несут большие объемы отложений, или в тех частях света, где количество осадков значительно варьируется в течение года, внезапное снижение вместимости реки может значительно увеличить риск наводнений для близлежащих населенных пунктов. Например, Ганг-Брахмапутра Река в Индии и Бангладеш подпадает под эту категорию. Его мощность уже меняется, а его поймы являются одними из самых густонаселенных в мире.
К сожалению, мы все еще очень плохо понимаем природу и причины изменений пропускной способности каналов в большинстве регионов - и именно в местах наибольшего риска, как правило, меньше всего данных. Чтобы лучше понять, что происходит, нам нужно использовать спутниковые снимки, чтобы отслеживать, как быстро реки реагируют на изменения климата. Что мы пока не можем сделать, так это контролировать реку в режиме реального времени. Разработка технологий, которые делают это, значительно улучшит наше понимание того, как изменения формы и мощности реки влияют на риск наводнений во всем мире.
Пока эта информация не станет очевидной, модели наводнений и оборонительные сооружения должны включать этот неопределенный риск в свои проекты. Это может иметь все значение для тех, кто живет в уязвимых районах.
Об авторе
Луиза Слейтер, доцент кафедры физической географии, Оксфордский университет; Абду Хуахи, научный сотрудник, Анализ климатических и погодных данных, Университет Лафборои Роберт Уилби, профессор гидроклиматического моделирования, Университет Лафборо
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Книги по этой теме
Климатическая адаптация Финансы и инвестиции в Калифорнии
Джесси М. Кинэн
Эта книга служит руководством для местных органов власти и частных предприятий, поскольку они ориентируются в неисследованных водах инвестиций в адаптацию к изменению климата и устойчивость к ним. Эта книга служит не только справочным пособием для определения потенциальных источников финансирования, но и дорожной картой для процессов управления активами и государственными финансами. В нем подчеркивается практическое взаимодействие между механизмами финансирования, а также конфликты, которые могут возникнуть между различными интересами и стратегиями. В то время как основное внимание в этой работе уделяется штату Калифорния, эта книга предлагает более широкое понимание того, как штаты, местные органы власти и частные предприятия могут сделать эти важные первые шаги в инвестировании в коллективную адаптацию общества к изменению климата. Доступно на Amazon
Природные решения для адаптации к изменению климата в городских районах: связь между наукой, политикой и практикой
Надя Кабиш, Хорст Корн, Ютта Штадлер, Алетта Бонн
Эта книга в открытом доступе объединяет результаты исследований и опыт науки, политики и практики, чтобы подчеркнуть и обсудить важность основанных на природе решений для адаптации к изменению климата в городских районах. Особое внимание уделяется потенциалу природоохранных подходов в создании множественных выгод для общества.
В материалах экспертов представлены рекомендации по созданию синергии между текущими политическими процессами, научными программами и практическим осуществлением мер по изменению климата и охране природы в глобальных городских районах. Доступно на Amazon
Критический подход к адаптации к изменению климата: дискурсы, политика и практика
Силья Клепп, Либертад Чавес-Родригес
Этот отредактированный том объединяет критические исследования дискурсов, политики и практики адаптации к изменению климата с междисциплинарной точки зрения. Опираясь на примеры из таких стран, как Колумбия, Мексика, Канада, Германия, Россия, Танзания, Индонезия и острова Тихого океана, в главах описывается, как меры адаптации интерпретируются, трансформируются и применяются на низовом уровне и как эти меры меняются или мешают властные отношения, правовой плюрализм и местные (экологические) знания. В целом, книга бросает вызов установленным перспективам адаптации к изменению климата, принимая во внимание вопросы культурного разнообразия, экологической справедливости и прав человека, а также феминистский или межсекционный подход. Этот инновационный подход позволяет анализировать новые конфигурации знаний и власти, которые развиваются во имя адаптации к изменению климата. Доступно на Amazon
От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.
