Az árvíz megjóslása Nyugaton

Az árvíz megjóslása Nyugaton
Az árvíz megjóslása Nyugaton
Anonim

A szövetségi veszélyhelyzet-kezelési ügynökség árvízbiztosítási aránytérképei (FIRMS) a Nyugat számos területén túlbecsülik a 100 éves ártéren belüli szárazföldi területek mennyiségét. Az új kutatás módot javasol a térképek javítására.

Az új háromágú megközelítés az új numerikus számítógépes modellt két további módszerrel, a műholdképelemzéssel és a terepi megfigyelésekkel ötvözi. Mindegyik módszer a másik kettő ellenőrzésére szolgál. A kutatócsoport az árterekre összpontosított egy 10 éves árvíznél, egy 100 éves árvíznél és egy maximális árvíznél Arizonában két helyszínen.

Amellett, hogy jobb tájékoztatást nyújt a lakosságnak a veszélyekről, az árterek térképének felülvizsgálata jelentős gazdasági hatással lehet a gyorsan növekvő délnyugati régióban. Gyakran előfordul, hogy a feltételezett ártéri területeken élő lakástulajdonosoknak árvízbiztosítást kell kötniük a szokásos lakástulajdonosi biztosítás mellett.

"Szerintem az a fontos, hogy három olyan módszerünk van, amelyek közel azonos eredményt adnak, és ez jóval kisebb ártér, mint a FEMA által általában használt FAN-modell" - mondta a kutatócsoport vezetője, Jon D. Pelletier, a kutatás egyik docense. geotudományok az Arizonai Egyetemen, Tucsonban. "Ez a három független módszer ugyanabban a válaszban konvergál. … Ez igazán meglepő volt számunkra."

A kombinált módszer a nyugati hegyláncok, például a Santa Catalinas és a Tucsonon kívüli Tortolitas lábánál alkalmazható. Sok nyugati város, köztük Phoenix, Las Vegas és Denver, hasonló előhegyekkel rendelkezik.

„Sok kis csatornád van, amelyek lecsapolják a hegyeket, és az árterek nagyon összetettek” – mondta Pelletier.„Annak idején, amikor még nem voltak elérhetők a kis csatornákat feltérképező adatok, a FEMA ártérinek nevezte az egészet. Ez rendben van az Alsó-Mississippi-völgyben, de odakint nem megfelelő. Ez a három módszer új részletgazdagságot biztosít számunkra. Egy 5-10 méteres skálát nézünk, és láthatjuk, hogy a táj elöntésre hajlamos területe gyakran nagyon kicsi. Azt jósolom, hogy az eredményeink Arizona sok más lábánál fekvő régióra is vonatkoznak.”

Pelletier, Larry Mayer, az UA geotudományok adjunktusa és Philip A. Pearthree, az Arizona Geological Survey inTucson kutatógeológusa, valamint kollégáik a GSA Bulletin aktuális számában tették közzé eredményeiket. az Amerikai Geológiai Társaság. A szerzők teljes listája és a referenciák a kiadvány végén találhatók. A kutatást a National Science Foundation, a Pima County Flood Control District, az Arizona Geological Survey és a Flood Control District of Maricopa támogatta.

A nyugati régióban, amelyet széles, lapos völgytalpokkal tarkított magas hegyek jellemeznek, a hordalékkúp néven ismert hegyi kanyon torkolatától távol eső földet számtalan kis, sekély csatorna keresztezi, amelyek lefolyni a lenti völgybe. Ilyen domborzat található Arizonában, Utahban, Colorado nyugati részén, Új-Mexikóban, valamint Kalifornia keleti és déli részén.

Még egy nagyobb árvíz esetén is száraz marad néhány hegyvidéki terület a csatornák között. A hordalékkúpokon előforduló árvizek lehetséges mértékének felmérésére szolgáló hagyományos technikák azonban gyakran árvízveszélyesnek minősítik ezeket a hegyvidéki területeket, így túlbecsülik az árvízveszélynek kitett földterületet.

Pelletier zavarba jött, amikor el kellett mondania a hallgatóknak, hogy az ilyen értékelések a legkorszerűbbek. Így hát ő és kollégái úgy döntöttek, hogy kidolgoznak egy jobb utat.

Az áradások intenzitásának előrejelzésére szolgáló számítógépes modell létrehozásához Pelletier a hordalékkúpok nagyon részletes térképeit, a patakmérők adatait és egy matematikai elemzést használt, amely megjósolta, hogyan áramlik át a víz az adott hordalékkúp számos kis csatornáján az adott vihar alatt.

A térképekhez a Pelletier digitális domborzati modelleket (DEM) használt, amelyek alacsony magasságban készült légifelvételekből készült, számítógéppel generált térképek, amelyek mindössze 10 cm-es magasságváltozásokat képesek kimutatni. Ilyen térképek állnak rendelkezésre a Wild Burro-kanyonhoz a Tortolita-hegységben, Tucson, Ariz. és Tiger Wash területén a Phoenixtől nyugatra fekvő Harquahala-hegységben. A két lelőhely összetett domborzata miatt az évezredek óta el nem árasztott földterület mindössze egy-két lábnyi magasságkülönbséggel választható el az aktív ártértől. Mindkét területen vannak patakmérők vagy terepi megfigyelések, amelyek rögzítik a múltbeli árvizek vízmennyiségét.

Pelletier két történelmi árvíz – az 1997. szeptemberi Nora trópusi vihar okozta Tiger Wash árvíz és a WildBurro-kanyonban a monszun esőzések miatti 1988. júliusi árvíz – adatait építette be matematikai modelljébe. A számítógép ezután olyan térképeket készített, amelyek előre jelezték, hová tűntek az árvizek.

Pearthree és Mayer már részletes tanulmányokat végzett arról, hogy az árvizek hogyan érintették ezeket a helyeket. Mayer olyan módszert dolgozott ki, amely LANDSAT műholdképeket használ az árvizek során a tájon bekövetkezett változások dokumentálására. Pearthree nem sokkal az áradás után hagyományos, terepalapú módszert alkalmazott, hogy megtudja, hol történt az elöntés.

Pelletier ezután összehasonlította a számítógéppel generált térképet a hordalékkúpokon tapasztalható árvizek értékelésének két retrospektív módszerével. A számítógépes modell kissé alábecsülte az áradások megfigyelt mértékét, és az esetek 85 százalékában megfelelt a többi módszernek. Most fejleszti a modellt, hogy növelje a pontosságát.

"Az olyan numerikus modellek, mint az enyém, sokkal gyorsabbak, mint a másik két módszer." Pelletiersaid. "De fontos a független ellenőrzés, és ezt a másik két technika biztosítja."

A geológiai tereptérképezés, bár nagyon pontos, magasan képzett személyzetnek sok munkaórát kell eltöltenie a talajok és más tájjellemzők feltérképezésével. A Tiger Washand Wild Burro Canyonban ilyen intenzív tanulmányok folytak, de kevés más területen. Ezzel szemben a műhold alapú módszer a Nyugat kiterjedt régióiban használható, de csak az elmúlt 20 év történéseiről tud tájékoztatást adni. Tehát ha egy adott kanyonban csak mérsékeltek az áradások ezalatt az idő alatt, a műhold-alapú módszer nem tudja jelezni, hogy mely területek fognak elárasztani egy 100 éves árvíz során.

Pelletier számítógépes módszere olyan adatokat használ, amelyek a korábbi területeken egyre könnyebben elérhetőek. Ezután meg tudja határozni az árvíz méretét - 10 éves, 100 éves vagy maximális szint - egy adott kanyonra, és a számítógép megjósolja, hogy hol és milyen magasra fog felmenni az árvíz. Modellje megadja annak valószínűségét, hogy egy adott földterületet elönt-e egy meghatározott méretű árvíz.

Továbbra is szeretné tesztelni a háromoldalú megközelítést más területeken is, beleértve a Nev állambeli Clark megyét, az ország egyik leggyorsabban növekvő megyéjét, ahol Las Vegas található.

A tudósok társszerzői közé tartozik P. Kyle House, a Reno-i Nevadai Egyetem Bányászati és Geológiai Irodájának munkatársa; Karen A. Dempsey, Portland, Ore.; Jeanne E. Klawon, az Egyesült Államok Denveri Reklamációs Irodájának munkatársa; és Kirk R. Vincent, az US GeologicalSurvey munkatársa, Boulder, Colo. „Az árvízveszély-értékelés integrált megközelítése hordalékkúpokon numerikus modellezéssel, tereptérképezéssel és távérzékeléssel” című tanulmányuk a GSA Bulletin szeptember/októberi számában található.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
A nem mérgező ázsiai kígyók védekező mérget „kölcsönöznek” mérgező varangyoktól
Olvass tovább

A nem mérgező ázsiai kígyók védekező mérget „kölcsönöznek” mérgező varangyoktól

A legtöbb kígyó mérgező harapással születik, amelyet védekezésre használ. De mit tehetnek a nem mérgező kígyók a ragadozók elűzésére? Mi lenne, ha egy adag mérget kölcsönöznének azzal, hogy mérgező varangyokat esznek, majd újrahasznosítják a méreganyagokat?

A NASA megvizsgálja a világ apró szennyezőanyagainak forrásait
Olvass tovább

A NASA megvizsgálja a világ apró szennyezőanyagainak forrásait

A szennyezőanyag-források azonosítása fontos része a levegőminőség javításáért és az éghajlatra gyakorolt hatásának megértéséért folyó küzdelemnek. A NASA adatait használó tudósok a közelmúltban nyomon követték az aeroszolok – a levegőben szuszpendált apró részecskék – útját és eloszlását, hogy összekapcsolják származási régiójukat és forrástípusukat a légkör felmelegedésére vagy hűtésére való hajlamukkal.

Hatalmas település tárult fel a Stonehenge komplexumban
Olvass tovább

Hatalmas település tárult fel a Stonehenge komplexumban

A National Geographic által támogatott ásatások Durrington Walls-ban, a Stonehenge Világörökség része, egy hatalmas ókori települést tártak fel, amely egykor több száz embernek adott otthont. A régészek úgy vélik, hogy a házakat a közeli Stonehenge, az angliai Salisbury-síkság legendás emlékműve építői építették és fogl alták el.