베트남의 사이공 강변에있는 주택. 토니 라 호앙 / 스플래쉬, CC의 BY-SA
강우량 영국 북부를 침수 한 긴 줄에서 최신 홍수 사건 국가의 새로운 법선. 실제로 전 세계적으로 홍수가 발생할 것으로 예상됩니다 더 빈번하고 더 극단적 인 지구가 뜨거워지면서
이러한 혹독한 기상 상황으로 인한 인명 손실과 생계를 피하려면 강력한 홍수 방어를 구축하고 취약 지역을 모델링하는 것이 중요합니다. 그러나 우리의 새로운 연구 하천에 물이 흐르도록하는 강의 능력은 빠르게 변할 수 있으며,이를 인식하지 못하면 일부 홍수 모델과 방어 장치가 그 결과를 처리하기에는 부족할 수 있습니다.
많은 사람들은 홍수가 집중 호우. 이것은 사실이지만 설명의 일부일뿐입니다. 홍수는 최근 강변이 최근 셰필드 지역의 홍수 방어를 위반 한 경우와 같이, 토지에서 흘러 나오는 물의 양이 강의 흐름을 전달할 수있는 강의 용량을 초과 할 때 발생합니다. 따라서 홍수는 부분적으로 떨어지는 비의 양, 부분적으로 이미 땅에있는 습기에 의해, 부분적으로 발생합니다. 물을 담을 수있는 강의 능력 그들의 채널 내에서.
이것은 하천 수로의 용량이 변할 경우 유사하게 습한 땅에서 떨어지는 두 개의 동일한 강우 사건이 매우 다른 심각성의 홍수를 일으킬 수 있음을 의미합니다.
대부분의 강은 영원히 변하고 있습니다. 그것들은 그들이 가지고있는 퇴적물과 물에 의해 형성됩니다. 인간은 수정했다 어떤 식 으로든 세계 강의 대부분. 어떤 경우에는 댐 건설이나 하천 공학과 같은 직접적인 영향을받습니다. 다른 영향은 간접적입니다. 인근 땅에 건축하면 물을 흡수 할 수있는 땅의 용량이 줄어들고, 농업은 강에서 물을 끌어오고, 삼림 벌채로 인해 다른 곳으로 더 많은 물이 흐릅니다.
돈 강이 은행을 제자리에 터뜨린 후, 로더 햄과 같은 도시 중심가의 여러 도로가 침수되었습니다. DnG 사진 / 셔터 스톡
강은 기후 변화에도 반응합니다. 건조기에는 하천 시스템을 통한 적은 물의 흐름. 이것은 종종 퇴적물을 침대에서 옮기는 데 에너지가 적기 때문에 강바닥 수위가 점차 상승하여 강의 용량이 감소 할 수 있음을 의미합니다. 수로 내의 풍부한 식물 성장은 또한 하천 수로의 용량을 감소시킬 수 있습니다 흐름을 늦추다.
그러나 하천의 변화를 예측하는 것이 항상 쉬운 것은 아닙니다. 채널 모양과 용량이 급격히 변화 할 수 있습니다. 스페인에서 최근 홍수가 발생한 후 한 강이 거의 상승했습니다. 미터 상류로부터의 엄청난 양의 퇴적물이 옮겨져 더 멀리 버려졌습니다. 온대 강보다 더 많은 퇴적물을 운반하는 열대 강 시스템에서 이러한 변화는 몇 미터.
불확실한 위험
불행히도 이러한 변경은 일반적으로 채널을 고정 된 기능으로 취급하는 홍수 기술자 및 모델러에게는 무시됩니다. 강이 실제로 시공간의 용량을 변경하면 홍수 확률 추정치가 잘못되어 사람과 재산을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.
이러한 우려에 의해 채널 변화가 발생하는 속도와 이러한 변화가 기후에 의해 어느 정도 추진 될 수 있는지 조사했습니다. 우리는 간단한 개념 모델로 시작했습니다. 기후 제어 강우, 강우가 강 흐름에 영향을 미치고 강 흐름 모양의 채널 용량.
이 연결 고리에 대한 직접적인 관찰은 짧은 시간 단위로 하천 시스템에서 부족했습니다. 그래서 우리는 미국에서 10,000 강의 용량을 67 측정하여 거의 70 년의 기간을 커버했습니다. 또한 기후 변화가 하천의 용량에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해 강우 및 하천 유량 데이터를 수집했습니다.
우리가 발견 한 지난 수십 년에서 수십 년 동안 하천의 일시적인 용량 이동은 이전에 가정했던 것보다 훨씬 더 빈번했다. 전반적으로, 하천 수로의 침식으로 인해 평균보다 더 습한 기간 동안 하천 용량은 증가하는 경향이 있으며 건조기 기간은 감소합니다.
홍수가 발생하기 쉬운 갠지스 강은 코스를 따라 사는 수백만 명의 사람들에게 생명선입니다. 요아킴 바고 / 셔터 스탁
또한 El Niño Southern Oscillation과 같은 지역 강수량 패턴에 영향을 미치는 다년간의 기후 주기로 인해 전 세계적으로 채널 용량이 확대 및 축소 될 수 있음을 발견했습니다. 이 지식으로 무장하면 강의 용량이 어떻게 변하는 지 예측하여 홍수 위험을 더 잘 이해할 수 있습니다.
하천이 식생하고 고도로 공학적이며 상대적으로 안정된 영국과 같은 온화한 지역에서는 채널 용량의 섬세한 변화를 감지하기 어렵고 생명을 위협 할 가능성이 거의 없습니다. 그러나, 많은 양의 퇴적물을 운반하는 하천 시스템 또는 연중 강우량이 상당히 변하는 세계의 일부 지역에서 급격한 하천 용량 감소는 인근 정착지의 홍수 위험을 크게 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어 갠지스 브라마 푸트 라 인도와 방글라데시의 강이이 범주에 속합니다. 용량은 이미 변화하고 있으며 범람원은 세계에서 가장 인구 밀도가 높은 곳입니다.
불행히도, 우리는 여전히 대부분의 지역에서 채널 용량 변화의 본질과 원인을 잘 이해하지 못하고 있으며 데이터가 가장 적은 위험이 가장 많은 곳입니다. 현재 상황을 더 잘 이해하려면 위성 이미지를 사용하여 강 변화가 기후 변화에 얼마나 빠르게 반응하는지 모니터링해야합니다. 우리가 아직 할 수없는 것은 실시간으로 강 조정을 모니터링하는 것입니다. 이를 수행하는 기술을 개발하면 강의 모양과 용량의 변화가 전 세계 홍수 위험에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 이해가 크게 향상 될 것입니다.
이 정보가 명백해질 때까지 홍수 모델과 방어 구조는 이러한 불확실한 위험을 설계에 반영해야합니다. 그렇게하면 취약한 지역에 사는 사람들에게 큰 차이가 생길 수 있습니다.
저자에 관하여
물리 지리학 부교수 Louise Slater 옥스퍼드 대학; Abdou Khouakhi, 기후 및 날씨 데이터 분석 연구원, 러프 버러 대학그리고 Hydroclimatic Modelling 교수 인 Robert Wilby는 러프 버러 대학
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