Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

"Powodzie stulecia" zmienią się w "powodzie dekady"

Recommended Posts

Powinniśmy przyzwyczaić się, że katastrofy naturalne, które obecnie nazywamy „powodzią stulecia“ czy „huraganem stulecia“, będziemy w przyszłości nazywali „katastrofami dekady“. Badania przeprowadzone przez uczonych z MIT-u i Princeton University wskazują, że wraz ze zmieniającym się klimatem będziemy coraz częściej doświadczali wielkich klęsk żywiołowych. Ich zdaniem potężne burze będą zdarzały się co 3-20 lat.

Naukowcy przeprowadzili dziesiątki tysięcy symulacji burz odbywających się w różnych warunkach klimatycznych i odkryli, że wywoływane przez nie powodzie, które obecnie uznalibyśmy za „powódź 500-lecia“ będą zdarzały się co 25-240 lat.

Ning Lin z MIT-u mówi, że znajomość częstotliwości wielkich klęsk żywiołowych pozwoli np. planować budowę wałów przeciwpowodziowych.

Naukowcy wykorzystali cztery modele klimatyczne i przeprowadzili symulacji 45 000 burz mających miejsce w promieniu 200 kilometrów od południowego krańca Manhattanu. Każdy z modeli klimatycznych był testowany w dwóch scenariuszach. Pierwszym był „klimat obecny“, czyli uśrednione dane za lata 1981-2000 oraz „przyszły klimat“, czyli przewidywania dotyczące klimatu z lat 2081-2100.

Mimo niewielkich różnic w wynikach uzyskanych za pomocą różnych modeli, generalna tendencja jest wyraźna - liczba gwałtownych zjawisk klimatycznych będzie rosła.

Obecnie za „burzę stulecia“ uznaje się taką, w wyniku której poziom oceanu u wybrzeży Nowego Jorku wzrasta średnio o około 2 metry. Z kolei „burzą 500-lecia“ ma być taka, która podniesie poziom wód oceanicznych o ponad 3 metry. Podczas obu tego typu zjawisk woda zalałaby Nowy Jork, który jest chroniony wałami o wysokości 1,5 metra. Najwyższy wzrost poziomu wód wyniósł dotychczas 3,2 metra i przydarzył się w 1821 roku - mówi Lin. To odpowiada dzisiejszemu pojmowaniu „powodzi 500-lecia“. Tymczasem, jak widzimy z przeprowadzonych symulacji, taka powódź może powtórzyć się w niedługim czasie.

Przewidywania tego typu są też o tyle ważne, że przed klęskami można się bronić. Większość budynków planowana jest na 60-120 lat, zatem możliwe jest takie planowanie miast, by były one gotowe na nadejście wielkich klęsk żywiołowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimaty spowodowały, że cyklony tropikalne docierające na ląd wolniej słabną, przez co dalej docierają i powodują większe zniszczenia, czytamy na łamach najnowszego wydania Nature. Naukowcy z The Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University dowiedli, że cyklony, które tworzą się nad gorącymi wodami oceanicznymi, niosą obecnie więcej wilgoci, przez co po dotarciu na ląd dłużej się utrzymują. To sugeruje, że w przyszłości mogą utrzymywać się jeszcze dłużej i obszarom, do których wcześniej nie docierały.
      To bardzo ważne spostrzeżenie, które powinno być brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji dotyczących radzenia sobie ze skutkami globalnego ocieplenia, mówi jeden z autorów badań, profesor Pinaki Chakraborty, dyrektor Jednostki Mechaniki Płynów na OIST. Wiemy, że miejscowości przybrzeżne muszą przygotować się na bardziej intensywne huragany. Okazuje się, że na ich nadejście muszą być też gotowe miejscowości położone w głębi lądu, które mogą nie mieć odpowiedniej infrastruktury, by sobie z tym radzić, a ich mieszkańcy mogą nie mieć doświadczenia z takimi zjawiskami, dodaje uczony.
      Naukowcom z Okinawy udało się wykazać bezpośredni związek pomiędzy ocieplającym się klimatem, a tymi cyklonami, które docierają na ląd. Na potrzeby swoich badań naukowcy przeanalizowali huragany, które w ostatnim półwieczu uformowały się nad północnym Atlantykiem i dotarły na ląd. Okazało się, że obecnie w ciągu pierwszej doby po uderzeniu w ląd cyklony słabną dwukrotnie wolniej niż przed 50 laty. Gdy przyjrzeliśmy się danym jasno było widać, że w kolejnych latach cyklony słabną coraz wolniej. Nie był to jednak proces ciągły. Zmiany w poszczególnych latach odpowiadały zmianom temperatury powierzchni wód oceanicznych, mówi doktorant Lin Li, główy autor badań.
      Naukowcy przetestowali swoje spostrzeżenia za pomocą symulacji komputerowych czterech różnych cyklonów, które przeprowadzono z różnymi danymi dotyczącymi temperatury powierzchni oceanu. Gdy w symulacji huragan osiągnął kategorię 4, naukowcy symulowali jego nadejście nad ląd, odcinając go od źródła wilgoci od spodu.
      Cyklony tropikalne to silniki cieplne, jak np. silnik w samochodzie. W silniku samochodowym spalane jest paliwo i uzyskana energia cieplna zamieniana jest w pracę mechaniczną. W cyklonach wilgoć z powierzchni oceanu jest paliwem, które intensyfikuje i podtrzymuje siłę huraganu, a energia cieplna z wody jest zamieniana w potężne wiatry. W momencie, gdy huragan dotrze na ląd, dostawy paliwa zostają przerwane. Bez paliwa samochód zaczyna zwalniać, a huragan, bez źródła wilgoci, traci na sile, wyjaśnia Li.
      Naukowcy zauważyli, że nawet gdy nad ląd docierają cyklony o tej samej sile, to ten, który uformował się nad cieplejszymi wodami, wolniej słabnie. Symulacje te udowodniły, że wyciągnęliśmy prawidłowe wnioski z naszych analiz. A wnioski te mówią, że cieplejsze oceany wpływają na tempo słabnięcia huraganu, nawet po odcięciu połączenia z wodami oceanicznymi. Pytanie brzmi, dlaczego tak się dzieje, mówi Chakraborty.
      Przeprowadzili więc dodatkowe symulacje i wykazali, że odpowiedzią na to pytanie jest wilgotność. Nawet gdy cyklon dociera na ląd, zamienia się w huragan i nie ma łączności z oceanem, powietrze wciąż zawiera sporo wilgoci. Z czasem wilgoć tę traci i wiatry słabną. Huragany, które powstają nad cieplejszymi wodami oceanicznymi, mogą zawierać więcej wilgoci, która podtrzymuje je przez dłuższy czas i nie pozwala im szybko osłabnąć, dodają uczeni.
      Naukowcy zauważają, że konieczna jest zmiana obecnych – zbyt prostych – modeli badania huraganów. Obecne modele nie biorą pod uwagę wilgotności. Rozważają one huragany jako suchy wir powietrza, który jest osłabiany przez tarcie o ląd. Nasza praca pokazuje, że ten model jest niekompletny. Dlatego też modele te nie wykazywał dotychczas oczywistego wpływu ocieplania się klimatu na huragany, mówi Li.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z organizacji Climate Central w Princeton ostrzegają na łamach Nature, że przed rokiem 2050 tereny zamieszkane przez 300 milionów osób będą doświadczały corocznych powodzi, a do końca wieku obszary zamieszane przez 200 milionów osób na stałe znajdą się poniżej linii wysokiego przyboru wody. Swoje wnioski uczeni wyciągnęli na podstawie nowych danych dotyczących wysokości wybrzeży nad poziomem morza.
      Nie od dzisiaj wiemy, że w skutek globalnego ocieplenia rośnie poziom oceanów. Szacunki mówią, że – w zależności od rozwoju sytuacji – w XXI wieku globalny poziom oceanów wzrośnie od 0,6 do ponad 2 metrów, a może jeszcze więcej. Wszystko będzie zależało od stabilności pokryw lodowych Arktyki i Antarktyki oraz poziomu emisji gazów cieplarnianych. Wiadomo też, że w związku z tym wzrostem zagrożone będą wybrzeża i mieszkający na nich ludzie.
      Naukowcy od dawna szacują ryzyko powodzi związanych z podnoszeniem się poziomu oceanu. Do jego wyliczenia potrzebne są m.in. dotyczące wysokości danego obszaru nad poziomem morza. Problem jednak w tym, że, poza danymi z USA, Australii i części Europy, informacje takie są albo niedostępne, albo ich zdobycie jest niezwykle kosztowne. To zaś znacząco  ogranicza możliwości rzetelnej oceny sytuacji.
      Dokładne pomiary wysokości dużych obszarów nad poziomem morza są kosztowne i skomplikowane. W niektórych krajach, jak USA, badania takie prowadzi się za pomocą technologii lidar. To bardzo pracochłonna i kosztowna metoda. Wymaga bowiem, by nad badanym terenem latał samolot, śmigłowiec lub dron, wyposażony w odpowiednie urządzenia laserowe. Stany Zjednoczone mogą sobie pozwolić na przeprowadzenie tego typu badań nad olbrzymimi obszarami
      Jednak w większości przypadków naukowcy muszą polegać na danych pochodzących z prowadzonego przez NASA projektu Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), która mierzy wysokości za pomocą satelity. Dane SRTM są publicznie dostępne, jednak są mniej dokładne niż dane z lidar. SRTM mierzy bowiem wysokość samego gruntu oraz obiektów wystających ponad grunt. Dane takie są więc zawyżone, szczególnie na obszarach gęsto zurbanizowanych i zalesionych. Wiadomo na przykład, że dla nisko położonych części wybrzeży Australii SRTM zawyża pomiary aż o 2,5 metra. Wydaje się, że średni pomiar za pomocą SRTM odbiega od rzeczywistości o około 2 metry. W przypadku wybrzeży te 2 metry czynią olbrzymią różnicę.
      Naukowcy z Climate Central stworzyli cyfrowy model CoastalDEM, który jest znacząco bardziej dokładny niż SRTM, szczególnie w odniesieniu do gęsto zaludnionych obszarów. Wykorzystali przy tym ponad 51 milionów punktów danych. Okazało się, że na gęsto zaludnionych obszarach USA, gdzie zagęszczenie ludności sięga 20 000 osób na km2 – tak jest w częściach Bostonu, Miami czy Nowego Jorku – SRMT przeszacowuje wysokość nad poziomem morza średnio o 4,7 metra, podczas gdy CoastalDEM zmniejsza ten błąd do około 10 centymetrów.
      Po połączeniu CoastalDEM z modelami dotyczącymi wzrostu poziomu oceanów oraz modelami powodzi na wybrzeżach okazało się, że znacznie większe obszary niż dotychczas sądzono będą narażone na powodzie związane z rosnącym poziomem wód.
      Przy założeniu umiarkowanego ograniczenia emisji gazów cieplarnianych przewidywania oparte na modelu SRTM pokazują, że w roku 2050 na coroczne powodzie narażonych będzie 79 milionów mieszkańców wybrzeży. Takie same założenia przy wykorzystaniu modelu CoastalDEM zwiększają liczbę narażonych do 300 milionów.
      Wzrost poziomu oceanów dotknie przede wszystkim mieszkańców Azji. I tak w Chinach, wedle wyliczeń przy uwzględnieniu danych z CoastalDEM, corocznych powodzi na wybrzeżach mogą spodziewać się 93 miliony osób (29 milionów wg SRTM), w Bangladeszu będą to 42 miliony (SRTM: 5 milionów), w Indiach to 36 milionów (SRTM: 5 milionów). Na powodzie powinno też przygotować się 31 milionów mieszkańców Wietnamu (SRTM: 9 milionów), 23 miliony obywateli Indonezji (SRTM: 5 milionów) oraz 12 milionów zamieszkujących Tajlandię (SRTM: 1 milion). W tych sześciu krajach mieszka 75% osób, które będą narażone na coroczne powodzie spowodowane wzrostem poziomu oceanów.
      Naukowcy podkreślają, że w swoich badaniach brali pod uwagę zagrożenie powodzią związane z wysokością danego obszaru nad poziomem morza. Nie uwzględniali istniejących i przyszłych działań władz, mających na celu zabezpieczenie zalewanych terenów.
      Jako, że poziom oceanów będzie rósł również po roku 2050 uczeni wykonali modelowanie do roku 2100. Z CoastalDEM wynika, że wówczas obszary zamieszkane przez 200 milionów osób mogą na stałe znaleźć się pod wodą. I znowu najbardziej zagrożone będą kraje Azji. W Chinach, Bangladeszu, Indiach, Wietnamie, Indonezji i Tajlandii mieszka 151 milionów ludzi (tylko w Chinach są to 43 miliony), których domy mogą zostać na stałe zatopione. Podobny los może spotkać wielu mieszkańców innych krajów, od Nigerii i Egiptu, poprzez Wielką Brytanię po Brazylię. W tym też czasie doroczne powodzie będą groziły kolejnym 360 milionom osób, co oznacza, że do końca wieku 560 milionów mieszkańców wybrzeży będzie żyło w ciągłym zagrożeniu. I to przy założeniu ograniczonej redukcji emisji. Jeśli zaś emisja będzie wyższa, niż założono, zagrożone będą obszary zamieszkane przez 640 milionów osób.
      Skutki gospodarcze takiego rozwoju sytuacji będą trudne do przewidzenia. Dość wspomnieć, że w ostatnich dekadach przybrzeżne prowincje Chin przyciągnęły miliony emigrantów z wnętrza kraju. Podnoszący się poziom oceanów zagrozi globalnym centrom gospodarczym w prowincjach Guangdong czy Jiangsu.
      Autorzy badań wymienili ich słabości. Przyznają, że model CoastalDEM jest mniej dokładny niż lidar i zawyża średnią wysokość nad poziomem morza. Ponadto w swoich wyliczeniach wykorzystali dane populacji pochodząc e bazy 2010 LandScan. W ciągu ostatnich lat populacja ludności znacznie wzrosła. Ponadto wciąż nieznany jest wpływ Arktyki i Antarktyki na przyszły wzrost poziomu oceanów. W ostatnim czasie pojawiły się badania sugerujące, że szczególnie lody Antarktyki mogą być mniej stabilne niż sądzono. W analizach wykorzystano ponadto model RCP4.5, który zakłada, że na globalną skalę zostanie wdrożone porozumienie paryskie. Badania nie uwzględniają też infrastruktury chroniącej przed powodziami. Warto jednak wspomnieć, że taka infrastruktura jest kosztowna, wymaga znacznych wysiłków na jej utrzymanie i nawet w USA w 2013 roku oceniano, że jedynie 8% tego typu infrastruktury znajduje się w akceptowalnym stanie.
      W sieci dostępna jest też interaktywna mapa, na której można sprawdzić przyszłe ryzyko powodzi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jedna z pięciu największych znanych w historii świata megapowodzi zdarzyła się w rejonie Suwałk kilkanaście tysięcy lat temu. Do dziś widać jej skutki. Przełomowe odkrycie naukowców z UMK zmienia myślenie o krajobrazie Europy Środkowej i wyjaśnia m.in. genezę jeziora Hańcza.
      15-17 tysięcy lat temu, w okresie zlodowacenia, przez rejon dzisiejszych Suwałk przeszła jedna z pięciu największych znanych powodzi w historii Ziemi. Źródłem tej wody był topniejący lądolód. Powódź ta niosła ze sobą 2 mln metrów sześciennych wody na sekundę. To 10 razy więcej, niż średni przepływ rzeki Amazonki albo 2 tysiące razy więcej wody, niż uchodzi średnio z Wisły do Bałtyku. Taka powódź trwała prawdopodobnie tylko kilkanaście dni, ale jej skutki widoczne są aż do dziś w krajobrazie Europy Centralnej - w tym północno-wschodniej części Polski.
      To, że taka powódź zdarzyła się w plejstocenie, ogłosili właśnie światu badacze z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu na łamach czasopisma Earth-Science Reviews. Dzięki temu możemy zupełnie inaczej spojrzeć na niektóre struktury geologiczne w krajobrazie Europy Środkowej.
      Te badania rzucają nowe światło na to, jak powstał system pradolin w Polsce - mówi PAP dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK, pierwszy autor publikacji. Jak dodaje, badania wyjaśniają też m.in. genezę powstania Hańczy - najgłębszego polskiego jeziora.
      Kilkanaście tysięcy lat temu z rejonu dzisiejszej Polski ustępował lądolód skandynawski. Ilość lodu, którą gromadził, była niewyobrażalna: w centralnej jego części grubość lodu wynosiła 2-3 km, a przy krawędzi miąższość lodu sięgała około 250-300 metrów.
      Można przyjąć, że lód okrywał wtedy rozległe rejony Polski na północ od Poznania, Szczytna czy Suwałk. Kiedy taki lądolód się topił, czasem pod lodem lub na jego powierzchni powstawały jeziora, w których przez długi czas gromadziła się woda.
      Do powodzi w rejonie dzisiejszych Suwałk doszło prawdopodobnie wtedy, kiedy dno jednego z takich gigantycznych jezior na lodowcu się rozszczelniło. Woda zaczęła z niego uchodzić z gigantyczną prędkością. Jezioro takie mogło mieć ok. 30 km średnicy – mówi prof. Piotr Weckwerth.
      Miejscem, w którym woda spadała z powierzchni lądolodu w kierunku jego podłoża i dalej na przedpole, według ustaleń naukowców z UMK, było m.in. jezioro Hańcza - najgłębsze jezioro w naszej części Europy. Tam widać ślady silnej erozji pod lodem wywołanej przez wodę, która z wielką siłą rozcinała podłoże i wyrzucała materiał na zewnątrz czoła lądolodu - opowiada inny autor pracy, prof. Wojciech Wysota.
      W czasie powodzi teren zalała woda o głębokości ponad 20 metrów, która płynęła z prędkością ponad 55 km na godzinę. Woda ta podążała systemem pradolin na południowy zachód - najpierw w kierunku dzisiejszej Biebrzy, Narwi, a dalej - w stronę obecnych Niemiec, Morza Północnego, kanału La Manche, aż do Zatoki Biskajskiej – tłumaczą naukowcy. (Morze Północne i Kanał La Manche wówczas nie były ukryte pod wodą, a stanowiły ląd).
      ZMARSZCZKI PRZED CZOŁEM LĄDOLODU
      Tę gigantyczną powódź sprzed kilkunastu tysięcy lat udało się odkryć przypadkiem. Przeglądałem Geoportal, gdzie prezentowany jest m.in. lidarowy obraz rzeźby terenu. Szczególną moją uwagę zwrócił rejon Suwałk. Nagle coś zrozumiałem: zobaczyłem formy, które przypominały coś znajomego - opowiada prof. Wysota.
      Jak tłumaczy, na dnie rzeki powstają nieraz - np. w piasku - charakterystyczne kilkucentymetrowe zmarszczki - tzw. ripelmarki. Kiedy oglądał obraz lidarowy okolic na południe jeziora Wigry, dostrzegł w rzeźbie terenu podobne kształty, tylko znacznie, znacznie większe: każda taka zmarszczka miała do 8 metrów wysokości. A to znaczyło, że kiedyś płynęło tędy mnóstwo wody.
      Prof. Wysota wiedział, jak w świetle najnowszych badań wyjaśnić istnienie takich ogromnych riplemarków: podobne formy obserwowano w stanie Waszyngton w USA czy na Ałtaju. Tam dokładnie opisano je i wykazano, że powstały one w wyniku wielkich lodowcowych powodzi. A to oznaczało, że z podobną powodzią mieliśmy do czynienia również w naszej części Europy.
      Dzięki analizie parametrów tych zmarszczek naukowcy mogli ustalić, jak wiele wody musiało tamtędy płynąć i jak przebiegała w tamtym rejonie powódź. Puzzle zaczęły się składać w całość.
      Dr hab. Piotr Weckwerth opowiada, że dotychczas tajemnicą było pochodzenie systemu pradolin Warszawsko-Berlińskiej i Toruńsko-Eberswaldzkiej - równoleżnikowych obniżeń terenu w Polsce i Niemczech. System pradolin musiał powstać w wyniku przepływu wielkich ilości wody. Nikt jednak nie wiedział, skąd ona miałaby pochodzić. My dostarczyliśmy dowodów, że były to potężne i katastrofalne powodzie lodowcowe, którymi płynęła woda zgromadzona w jeziorach na powierzchni lądolodu. One dawały mnóstwo wody, która kształtowała sieć dolin i pradolin - opowiada.
      Jak dodaje, istnieją dowody na to, że takie powodzie, których źródłem był lądolód, odnawiały się i dochodziło do nich cyklicznie, także w innych obszarach północnej Polski.
      W ramach grantu z NCN OPUS 16 dr hab. Piotr Weckwerth wraz z zespołem prowadzić będzie bardziej szczegółowe badania dotyczące występowania takich lodowcowych powodzi w plejstocenie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Shimon Wdowinski z University of Miami zauważył związek pomiędzy tropikalnymi cyklonami a... trzęsieniami ziemi. Języczkiem spustowym są bardzo duże opady deszczów - mówi uczony.
      Duże opady prowadzą do tysięcy przypadków osunięć gruntu oraz do erozji. To usuwa wierzchnią warstwę i zmniejsza napięcia w położonych poniżej skałach, przez co zaczynają się one poruszać - dodaje.
      Wdowinski przeanalizował trzęsienia ziemi o sile 6 i więcej stopni, które wystąpiły w ciągu ostatnich 50 lat na Tajwanie i Haiti. Zauważył, że w ciągu czterech lat po bardzo poważnych tajfunach - Morakot, Herb i Flossie - w górskich regionach Tajwanu doszło do całej serii trzęsień ziemi. Po tajfunie Flossie (rok 1969) doszło w 1972 roku do trzęsienia o sile 6,2 stopnia. Z kolei tajfun Herb (rok 1996) spowodował wystąpienie trzęsień w roku 1998 (6,2 stopnia) i 1999 (7,6 stopnia). W końcu wynikiem pojawienia się w 2009 roku tajfunu Morakot były trzęsienia z 2009 (6,2) i 2010 (6,4) roku.
      Z kolei trzęsienie ziemi z 2010 roku, które zniszczyło Haiti, poprzedzały cztery cyklony, które półtora roku wcześniej nawiedziły wyspę w ciągu zaledwie miesiąca.
      Wdowinski wykazał też, że podobny mechanizm zależności opadów i trzęsień ziemi można zauważyć w przypadku wstrząsów o magnitudzie 5 stopni. Zaznacza przy tym, że jego uwagi dotyczą tylko tropikalnych aktywnych sejsmicznie regionów górskich.
      Naukowiec chce teraz przeanalizować dane z Japonii i Filipin, które również są regionami aktywnymi sejsmicznie, gdzie występują góry oraz obfite opady. 
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Producenci dysków twardych, Seagate i Western Digital, zapowiadają, że w pierwszym kwartale przyszłego roku zaczną  uzupełniać braki rynkowe spowodowane zalaniem fabryk przez powodzie w Tajlandii. Obecna produkcja HDD wynosi 110-120 milionów sztuk kwartalnie. Pomiędzy styczniem a końcem marca na rynek ma zaś trafić około 140 milionów dysków twardych. Kwartalny popyt na tego typu urządzenia wynosi obecnie około 170 milionów sztuk.
      Oświadczenie największych producentów dysków twardych oznacza, że są oni w stanie przywrócić produkcję szybciej niż sądzono. Także japoński producent silników do dysków twardych, Nidec, stara się jak najszybciej przywrócić produkcje. Firma informuje, że już teraz osiągnęła poziom 80% produkcji sprzed powodzi.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...