Будинки поруч із річкою Сайгон у В'єтнамі. Tony La Hoang / Unsplash, CC BY-SA
Опади що затопило північ Англії остання у довгій лінійці подій повені, які стають нова нормальна для країни. Дійсно, в усьому світі очікується, що стане повеней частіші та більш екстремальні як планета нагрівається.
Побудова надійних засобів захисту від повені та моделювання вразливих районів є вирішальним, якщо ми хочемо уникати втрат людей та засобів до існування від цих руйнівних погодних явищ. Але наше нове дослідження виявляє, що здатність річок утримувати течію води на своїх берегах може швидко змінюватися - і, не усвідомлюючи цього, деякі моделі паводків та захисні споруди можуть бути недостатньо оснащені для боротьби з наслідками, коли вони є.
Багато хто припускає, що затоплення відбувається через сильні дощі. Це правда, але лише частина пояснення. Повені трапляються також тоді, коли кількість води, що стікає з суші, перевищує потужність річок, які переносять цей потік - як це було у випадку, коли нещодавно річка Дон порушила захисні сили від повені в районі Шеффілда. Так, повені частково викликані кількістю дощу, що випадає, частково вологою, яка вже є в землі, а частково по здатності річок утримувати воду в межах своїх каналів.
Це означає, що якщо ємність річкових каналів змінюється, то два однакові події опадів, що потрапляють на аналогічно мокрий грунт, можуть спричинити затоплення дуже різної тяжкості.
Більшість річок назавжди змінюється. Вони мають форму відкладень і води, яку вони несуть. Люди змінилися більшість річок світу певним чином. У деяких випадках це відбувається через прямий вплив, наприклад, будівництво греблі або річкове будівництво. Інші впливи непрямі - будівництво на прилеглих землях знижує здатність ґрунту поглинати воду, сільське господарство відводить воду з річок, а вирубка лісів залишає більше води, щоб стікати в інше місце.
Після того, як річка Дон місцями розірвала її береги, у міських центрах, таких як Ротерхем, затоплено багато доріг. Фотографія DnG / Shutterstock
Річки також реагують на зміни клімату. Під час більш сухих періодів менше води протікає через річкові системи. Це означає, що для переміщення осадів біля їх русел часто менше енергії, тому рівень русла річки може прогресивно зростати, зменшуючи пропускну здатність річки. Рясний ріст рослин в руслі також може зменшити пропускну здатність річкового каналу на уповільнення потоку.
Але не завжди легко передбачити, як змінюватимуться річки. Екстремальні зрушення форми та потужності каналу можуть відбуватися дуже швидко. Після недавнього спалаху в Іспанії одна річка майже піднялася метр оскільки величезні обсяги осаду з верхів'я течії були витіснені та скинуті далі вздовж. У тропічних річкових системах, які, як правило, переносять більше опадів, ніж помірні річки, ці зміни можуть бути кілька метрів.
Невизначений ризик
На жаль, такі зміни, як правило, ігноруються інженерами-поводниками та модельєрами, які, як правило, трактують канал як фіксовану функцію. Якщо річки насправді змінюють свою потужність у просторі та часі, то оцінка ймовірності повені може бути помилковою, що наражає людей та майно на небезпеку.
Мотивовані цими проблемами, ми дослідили темпи, в яких відбуваються зміни каналів, і наскільки ці зміни можуть бути зумовлені кліматом. Ми почали з простої концептуальної моделі: клімат контролює кількість опадів, кількість опадів впливає на річковий потік, а річковий потік формує пропускну здатність каналу.
Прямих спостережень за цим зв’язком бракувало в річкових системах протягом коротких часових масштабів. Отже, ми взяли вимірювання проміжної потужності річок 10,000 у США, які охоплювали період майже 67 років. Ми також зібрали дані про кількість опадів та річкових потоків, щоб оцінити, як кліматичні зміни вплинули на місткість річок.
Ми виявили що тимчасові зрушення пропускної здатності річок тривалими роками до десятиліть, були набагато частішими, ніж передбачалося раніше. Загалом, пропускна здатність річки має тенденцію до збільшення в періоди, які мокріші за середні через велику ерозію річкових каналів та зменшення періодів більш сухих.
Схильна до повені річка Ганг - життєвий шлях для мільйонів, які живуть її течією. Йоахім Баго / Shutterstock
Ми також виявили, що багаторічні кліматичні цикли, які впливають на регіональні структури опадів, такі як Південне коливання Ель-Ніньо, можуть спричинити розширення та скорочення потенціалу каналів, можливо, у глобальному масштабі. Озброївшись цими знаннями, ми зрештою зможемо передбачити, як змінюється місткість річок, а отже, краще зрозуміти ризик затоплення.
У помірних регіонах, таких як Великобританія, де річки, як правило, рослинні, інженерно розвинені та відносно стабільні, делікатні зміни ємності каналу важко виявити і навряд чи становлять небезпеку для життя. Однак у річкових системах, що містять великі обсяги осаду, або в частинах світу, де кількість опадів значно змінюється протягом року, раптове зменшення ємності річки може різко збільшити ризик повені для населених пунктів поблизу. Наприклад, Ганг-Брахмапутра Річка в Індії та Бангладеш підпадає під цю категорію. Її потужність уже змінюється, і його заплави - одні з найбільш густонаселених у світі.
На жаль, ми все ще дуже погано розуміємо природу та причини зміни потенціалу каналів у більшості регіонів - і це найбільш небезпечні місця, які, як правило, мають найменше даних. Щоб краще зрозуміти, що відбувається, нам потрібно використовувати супутникові знімки для спостереження за тим, як швидко річки реагують на зміни клімату. Що ми поки не можемо зробити, - це відстежувати регулювання річки в режимі реального часу. Розвиток технологій, які роблять це, значно покращить наше розуміння того, як зміни форми та потужності річки впливають на ризик повеней у всьому світі.
Поки ця інформація не стане очевидною, моделі повені та оборонні структури повинні вбудувати цей непевний ризик у свої проекти. Це може змінити значення для людей, які живуть у вразливих районах.
про автора
Луїза Слейтер, доцент з фізичної географії, Оксфордський університет; Абду Куахі, науковий співробітник з аналізу даних про клімат та погоду, Університет Лафборота Роберт Вілбі, професор гідрокліматичного моделювання, Університет Лафборо
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Суміжні книги
Фінанси та інвестиції в кліматичну адаптацію в Каліфорнії
Джессі М. Кінан
Ця книга служить керівництвом для місцевих органів влади та приватних підприємств, оскільки вони проводять в незвідану воду інвестицій в адаптації до зміни клімату та стійкість. Ця книга слугує не лише керівництвом з ресурсів для визначення потенційних джерел фінансування, але також як дорожня карта управління активами та процесами державних фінансів. Він висвітлює практичну взаємодію між механізмами фінансування, а також конфлікти, які можуть виникнути між різними інтересами та стратегіями. Хоча основна увага цієї роботи приділяється штату Каліфорнія, ця книга пропонує більш широке уявлення про те, як штати, органи місцевого самоврядування та приватні підприємства можуть зробити ті найважливіші перші кроки для інвестицій у колективну адаптацію суспільства до зміни клімату. Доступний на Amazon
Природні рішення для адаптації до зміни клімату в міських районах: зв'язки між наукою, політикою та практикою
автор: Надя Кабіш, Хорст Корн, Джутта Штадлер, Алетта Бонн
Ця книга з відкритим доступом об'єднує результати досліджень та досвід науки, політики та практики, щоб висвітлити та обговорити важливість природних рішень для адаптації до кліматичних змін у міських районах. Акцентовано увагу на потенціалі природоорієнтованих підходів до створення різноманітних переваг для суспільства.
Доповіді експертів містять рекомендації щодо створення синергії між поточними політичними процесами, науковими програмами та практичним впровадженням змін клімату та природоохоронних заходів у глобальних міських районах. Доступний на Amazon
Критичний підхід до адаптації до зміни клімату: дискурси, політика та практика
автор: Сіля Клепп, Лібертад Чавес-Родрігес
Цей відредагований том об'єднує критичні дослідження дискурсів, політики та практики адаптації до зміни клімату з багатопрофільної точки зору. Спираючись на приклади країн, включаючи Колумбію, Мексику, Канаду, Німеччину, Росію, Танзанію, Індонезію і Тихоокеанські острови, глави описують, як заходи адаптації трактуються, трансформуються та здійснюються на низовому рівні, і як ці заходи змінюються або заважають відносини влади, правовий плюралізм та місцеві (екологічні) знання. В цілому книга кидає виклик усталеній перспективі адаптації до зміни клімату, враховуючи питання культурного різноманіття, екологічного правознавства та прав людини, а також феміністський або міжсекційний підхід. Цей інноваційний підхід дозволяє проаналізувати нові конфігурації знань та влади, що розвиваються в ім'я адаптації до зміни клімату. Доступний на Amazon
Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.
