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

Zmiany klimatu mogą prowadzić do paraliżów komunikacyjnych

Recommended Posts

Spowodowane globalnym ociepleniem zwiększenie ilości opadów może doprowadzić do paraliżu komunikacyjnego na olbrzymich obszarach. Grupa naukowców stworzyła model komputerowy, w którym połączono dane dotyczące sieci drogowych oraz ukształtowania terenu. Za jego pomocą identyfikowano krytyczne punkty, w których niewielki wzrost ilości opadów może odprowadzić do paraliżu dróg, którego konsekwencje będą odczuwane na dużych obszarach.

Aby przygotować się na zmiany klimatyczne, musimy wiedzieć, które miejsca, w razie wystąpienia powodzi czy podtopień, będą prowadziły do największych problemów komunikacyjnych. Zwykle specjaliści podczas podobnych badań skupiają się na najbardziej uczęszczanych drogach. Jednak z naszych analiz wynika, że to nie one będą problemem, mówi profesor informatyki i specjalista ds. problemów rozległych sieci Jianxi Gao z Rensselaer Polytechnic Institute. Uczony nawiązał współpracę z ekologami z Beijing Normal University oraz fizykami z Uniwersytetu w Bostonie.

Celem grupy było połączenie modeli wykorzystywanych do badania wpływu uszkodzeń dróg na transport z modelami dotyczącymi wpływu topografii terenu na powodzie i podtopienia. Tradycyjne podejście do problemów komunikacyjnych zakłada, że problemy na mniejszych drogach czy skrzyżowaniach będą miały niewielki wpływ na całą sieć połączeń. Jednak Gao stwierdził, że warto na te modele nałożyć dane o tym, jak, w zależności od topografii terenu, spływa woda po deszczu.

Uzyskane wyniki nie napawają optymizmem. Okazało się, że na przykład na Florydzie zwiększenie opadów o 30–35 milimetrów wyłączy z użytkowania 50% dróg, a z kolei w stanie Nowy Jork opady powyżej 45 milimetrów mogą odciać północno-wschodnią część tego stanu od reszty kraju. Jeśli zaś w chińskiej prowincji Hunan opady zwiększą się o 25–30 mm, to z użytku zostanie wyłączonych 42% dróg lokalnych. Wzrost opadów o 95–100 mm wyłączał zaś z użycia 48,7% dróg lokalnych w prowincji Syczuan. W skali całych Chin wzrost opadów o 160–165 mm wyłączy 17,3% sieci dróg i odetnie zachodnią część kraju.

Naukowcy postanowili zweryfikować swój model porównując jego przewidywania z rzeczywistymi problemami drogowymi w Houston i południowo-wschodnim Teksasie wywołanymi przez huragan Harvey. Okazało się, że ich model prawidłowo przewidział 90,6% przypadków zamknięcia dróg i 94,1% przypadków zalania dróg. Huragan Harvey spowodował jedne z największych w historii USA problemów z siecią drogową. Nasz model dobrze je przewidział. Dodanie informacji 3D do już wykorzystywanych modeli powoduje, że otrzymujemy niespodziewane wzorce awarii. Opracowaliśmy równania matematyczne, które pozwalają nam przewidzieć te wzorce, stwierdza Gao.


« powrót do artykułu

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
      Specjaliści zajmujący się klimatem i pogodą są bardzo ostrożni w wiązaniu konkretnych zjawisk pogodowych ze zmianą klimatu. Nie przesądzają z góry, że na pojawienie się czy intensywność danego zjawiska miały wpływ zmiany klimatyczne i zastrzegają, że najpierw należy wykazać związek przyczynowo-skutkowy. Frederike Otto, ceniona specjalistka zajmująca się badaniem związku zmian klimatu z ich skutkami, uważa, że w odniesieniu do fal upałów takie podejście można częściowo do lamusa.
      Możemy z pewnością stwierdzić, że obecnie każda fala upałów jest bardziej intensywna, jej nadejście jest bardziej prawdopodobne, a przyczyną tego jest zmiana klimatu. Nie ma najmniejszej wątpliwości, że zmiana klimatu całkowicie zmieniła fale upałów – stwierdza Otto. Uczona zastrzega jednak, że nie namawia do zaprzestania badań naukowych nad falami upałów. O ile bowiem – dzięki dziesięcioleciom wcześniejszych badań – możemy o każdej następnej z nich powiedzieć, że jest bardziej intensywna, a jej wystąpienie było bardziej prawdopodobne, to badań wymaga określenie, o ile jest bardziej intensywna i jak zwiększyło się prawdopodobieństwo jej nadejścia.
      Współpracujący z Otto Luke Harrington z Victoria University of Wellington w Nowej Zelandii, zauważa, że fale upałów są właśnie tym ekstremum pogodowym, które zmienia się najszybciej w związku ze zmianami klimatu. Z każdym dodatkowym stopniem ocieplenia będziemy doświadczali zwiększenia częstotliwości poważnych fal upałów i będzie ono szybciej postępowało, niż zwiększenie częstotliwości innych ekstremów pogodowych.
      Fale upałów są tutaj szczególnym przypadkiem. Na przykład najpoważniejszych susz czy większości naturalnych pożarów nie powiązano jednoznacznie ze zmianami klimatu. Związek taki udowodniono jedynie w przypadku zwiększenia częstotliwości pożarów na zachodzie USA. Podobnie zresztą jak wzrost częstotliwości gwałtownym opadów na większości obszaru Ziemi.
      Upały są wyjątkowo niebezpieczne. Naukowcy przypominają, że w latach 2000–2020 fale upałów zabiły 157 000 osób, z czego 80% zgonów miało miejsce w Europie w roku 2003 oraz Rosji w roku 2010. Harrington uważa, że liczba zgonów jest prawdopodobnie mocno zaniżona, gdyż w wielu częściach świata nie monitoruje się takich wydarzeń, ani nawet nie definiuje. O tym, że szacunki są mocno zaniżone może świadczyć chociażby fakt, że jedynie 6,3% dowiedzionych zgonów z powodu fal upałów miało miejsce w Azji, Afryce oraz Ameryce Południowej i Centralnej. Tymczasem w regionach tych żyje 85% światowej populacji H. sapiens.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy w historii premier Australii ogłosił stan wyjątkowy i przyznał, że z powodu zmian klimatu jego kraj staje się coraz trudniejszym miejscem do życia. W ciągu ostatnich dwóch tygodni dwa australijskie stany – Nowa Południowa Walia i Queensland – doświadczyły rekordowych opadów deszczu. Powodzie zabiły 20 osób, a tysiące domów znalazło się pod wodą.
      Możliwość ogłoszenia stanu wyjątkowego znalazła się w prawodawstwie Australii niedawno, po katastrofalnych pożarach z początku roku 2020. Jego wprowadzenie ma umożliwić szybką reakcję na zagrożenia i pomoc ludności. Władze centralne mogły dzięki temu szybko przeznaczyć dziesiątki milionów dolarów dla ofiar powodzi. Osoby dorosłe otrzymają natychmiastowe wsparcie w wysokości 2000 dolarów australijskich, a dzieci po 800 dolarów.
      Ekstremalne opady spowodowały ewakuację 60 000 osób, zamknięto setki szkół a mieszkańcom Sydney i regionu Illawarra w Nowej Południowej Walii doradzono, by nigdzie nie podróżowali.
      Sytuacja rzeczywiście jest wyjątkowa. To najbardziej wilgotny początek roku w historii Sydney i drugi najbardziej wilgotny w historii Brisbane. W Sydney spadło już w bieżącym roku ponad 860 mm deszczu. Zwykle tyle opadów notuje się do końca lipca. Najgorsze były ostatnie dni, kiedy to pomiędzy poniedziałkiem 7 marca, a czwartkiem 10 marca na przedmieścia Sydney spadło aż 200 mm deszczu. Powodzie zatopiły budynki mieszkalne, gospodarcze, drogi, podmyte brzegi rzek. Wiele miejscowości jest odciętych od świata. Szacunki mówią o stratach sięgających 2 miliardów dolarów.
      Rada Klimatyczna Australii opublikowała raport, w którym stwierdza, że kraj ma do czynienia z ekstremalną katastrofą. Sytuacja jest obecnie tak zła, że teraz nawet zwykłe opady deszczu mogą skończyć się kolejnymi powodziami. Panuje wysoka wilgotność, na lądzie znajduje się dużo wody, która może odparować i ponownie opaść. Rada przypomina, że uczeni od dziesięcioleci ostrzegali, że antropogeniczna emisja dwutlenku węgla doprowadzi do zmian klimatu i ekstremalnych zjawisk pogodowych. Teraz mamy do czynienia z ulewnymi deszczami, a na przełomie lat 2019/2020 panowała olbrzymia susza, której skutkiem były katastrofalne pożary.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sadzenie drzew i zapobieganie pożarom lasów niekoniecznie prowadzi do uwięzienia większej ilości węgla w glebie. Autorzy badań opublikowanych na łamach Nature Geoscience odkryli, że planowane wypalanie sawann, użytków zielonych oraz lasów strefy umiarkowanej może pomóc w ustabilizowaniu węgla uwięzionego w glebie, a nawet zwiększenia jego ilości.
      Kontrolowane wypalanie lasów, którego celem jest zmniejszenie intensywności przyszłych niekontrolowanych pożarów, to dobrze znana strategia. Odkryliśmy, że w takich ekosystemach jak lasy strefy umiarkowanej, sawanny i użytki zielone, ogień może ustabilizować, a nawet zwiększyć ilość węgla uwięzionego w glebie, mówi główny autor badań, doktor Adam Pellegrini z University of Cambridge.
      Wynikiem dużego niekontrolowanego pożaru lasu jest erozja gleby i wypłukiwanie węgla do środowiska. Mogą minąć nawet dziesięciolecia, nim uwolniony w ten sposób węgiel zostanie ponownie uwięziony. Jednak, jak przekonują autorzy najnowszych badań, ogień może również prowadzić do takich zmian w glebie, które równoważą utratę węgla i mogą go ustabilizować.
      Po pierwsze, w wyniku pożaru powstaje węgiel drzewny, który jest bardzo odporny na rozkład. Warstwa węgla zamyka zaś wewnątrz bogatą w węgiel materię organiczną. Ponadto ogień może zwiększyć ilość węgla ściśle powiązanego z minerałami w glebie. Jeśli odpowiednio dobierze się częstotliwość i intensywność pożarów, ekosystem może uwięzić olbrzymie ilości węgla. Chodzi tutaj o zrównoważenie węgla przechodzącego do gleby w postaci martwych roślin i węgla wydostającego się z gleby w procesie rozkładu, erozji i wypłukiwania, wyjaśnia Pellegrini.
      Gdy pożary są częste i intensywne, a tak się dzieje w przypadku gęstych lasów, wypalane są wszystkie martwe rośliny. Ta martwa materia organiczna rozłożyłaby się i węgiel trafiłby do gleby. Tymczasem w wyniku pożaru zostaje on uwolniony do atmosfery. Ponadto bardzo intensywne pożary mogą destabilizować glebę, oddzielając bogatą w węgiel materię organiczną od minerałów i zabijając bakterie oraz grzyby.
      Bez obecności ognia martwa materia organiczna jest rozkładana przez mikroorganizmy i uwalniana w postaci dwutlenku węgla lub metanu. Gdy jednak dochodzi do niezbyt częstych i niezbyt intensywnych pożarów, tworzy się węgiel drzewny oraz dochodzi do związania węgla z minerałami w glebie. A węgiel w obu tych postaciach jest znacznie bardziej odporny na rozkład, a tym samym na uwolnienie do atmosfery.
      Autorzy badań mówią, że odpowiednio zarządzane wypalanie może doprowadzić do zwiększenia ilości węgla uwięzionego w glebie. Gdy rozważamy drogi, jakimi ekosystem przechwytuje węgiel z atmosfery i go więzi, zwykle uważamy pożary za coś niekorzystnego. Mamy jednak nadzieję, że nasze badania pozwolą odpowiednio zarządzać pożarami. Ogień może być czymś dobrym, zarówno z punktu widzenia bioróżnorodności jak i przechowywania węgla, przekonuje Pellegrini.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...