nedbør er den vigtigste faktor i at skabe en oversvømmelse, men der er mange andre medvirkende faktorer. Når regn falder på et afvandingsområde, afhænger mængden af regnvand, der når vandveje, af afvandingsområdets egenskaber, især dens størrelse, form og arealanvendelse. Noget nedbør ‘fanges’ af jord og vegetation, og resten kommer ind i vandveje som strømning. Flodegenskaber som størrelse og form, vegetationen i og omkring floden og tilstedeværelsen af strukturer i og ved siden af vandvejen påvirker alle vandstanden i vandvejen.
figur 3. En illustration af de faktorer, der bidrager til oversvømmelser. Disse faktorer varierer mellem steder og tidspunkter, hvilket betyder, at ikke to oversvømmelser er ens. Konceptuelt diagram udviklet ved hjælp af integrations-og Applikationsnetværktøjet (IAN).
nedbør er den vigtigste faktor i at skabe en oversvømmelse
kort sagt opstår oversvømmelser, når mængden af vand, der strømmer fra et afvandingsområde, overstiger kapaciteten af dets afløb, åer og floder. Denne proces begynder med nedbør, men påvirkes af mange andre faktorer.
i Australien er oversvømmelser stærkt påvirket af vores naturligt høje nedbørsvariation, som i forhold til andre dele af verden fører til en meget højere variation i mængden af vand, der strømmer gennem vores vandveje. En væsentlig faktor i denne variabilitet er el ni – sydlig svingning (ENSO) effekt (se figur 4).
atmosfæren og oceanerne interagerer stærkt for at påvirke vores vejr.
figur 4. El ni-sydlig svingning
meget af Australiens nedbørsvariation fra år til år er forårsaget af det naturlige klimafænomen kendt som ENSO, el ni – den sydlige svingning. Ensos ‘se-så’ variationer er tæt relateret til variationer i atmosfærisk lodret cirkulation langs ækvator over Stillehavet. Denne cirkulation, kendt som Rullatorcirkulationen, er forårsaget af forskelle i havoverfladetemperaturer mellem det østlige og vestlige Stillehav langs ækvator.
under ‘normal’ cirkulation rejser varm, fugtig luft vest over Stillehavet og stiger over Indonesien og producerer sky og regn. 12.000 m) og synker over det normalt kolde vand nær den sydamerikanske kyst.
der er forskellige mål for el ni – den sydlige svingning. En af disse, Det Sydlige Oscillationsindeks (eller SOI), måler forskellen i lufttryk mellem det østlige Stillehav (målt ved Tahiti) og ækvatorialområdet omkring det nordlige Australien og Indonesien (målt ved Darvin).
månedligt sydlige Oscillationsindeks (SOI)
når den ækvatoriale havoverflade ud for Sydamerikas kyst er unormalt kølig, styrkes Vandrercirkulationen. I denne situation er SOI stærkt positiv, og passatvindene blæser kraftigt over det varme Stillehav og optager masser af fugt (figur 4a). Dette øger sandsynligheden for, at det østlige Australien oplever Nedbør over gennemsnittet, og kaldes en ‘La ni Krista’ begivenhed.
på den anden side, når havoverfladen ud for Sydamerikas kyst er unormalt varm, udligner lufttrykket mellem det østlige og vestlige Stillehav eller bliver en negativ værdi, svækker eller vender passatvindene. Denne situation, som er en svagere end normal Rullatorcirkulation (figur 4b), ledsages af et stærkt negativt sydligt Svingningsindeks og kaldes en ‘el ni Larso’. I Australien resulterer dette normalt i nedbør Under gennemsnittet, og hvis denne tendens fortsætter, kan vi glide i tørke. SOI hjælper med at fortælle os, hvor ‘stærk’ en la ni Larsta eller El ni Larso begivenhed er. For eksempel, når SOI er konsekvent stærkt positiv (dvs.La Ni Kurra og over gennemsnittet regn), kan vi opleve oversvømmelser. Når SOI er konsekvent stærkt negativ, risikerer vi at komme ind i tørkeperioder (figur 4c).
figur 5. Australsk årlig gennemsnitlig nedbør for klimaperioden 1961-1990
figur 6. Årlig nedbør variabilitet
den gennemsnitlige årlige nedbør varierer fra meget lave værdier i sydvest til meget høje værdier på over 2000 mm om året langs kysten (figur 5). Selv i de områder med generelt lav nedbør vil der dog forekomme relativt kraftig nedbør i nogle år og forårsage oversvømmelser (figur 6).
langsigtede klimaændringer og variabilitet kan også have indflydelse på Nedbør (et spørgsmål behandlet i spørgsmål 8)
afvandingsområder konverter Nedbør til strømmende vand
når regn falder på et afvandingsområde, afhænger mængden af regnvand, der omdannes til strømning ned ad floder og andre vandveje, af afvandingsområdets egenskaber.
noget nedbør fanges: en del af regnen, der falder på et afvandingsområde, fanges af jord og vegetation. Generelt, jo mere regn der falder i et bestemt område i en given periode, jo lavere er andelen, der kan sive ned i jorden eller opbevares på overfladen.
jo større nedbørsintensitet, jo større er potentialet for afstrømning. Hvor længe det regner, og det område, der er dækket af regnen, er også vigtigt.
jo mere vegetation der er i et område, jo større er mængden af nedbør, der fanges, og jo mindre vand er der til rådighed til at strømme over overfladen. Naturlige og kunstige lagre som gård dæmninger og regnvand tanke har en lignende effekt i at reducere afstrømning.
jordtyperne i et opland, arealanvendelse og vejrforhold forud for en nedbørshændelse er også vigtige, da de styrer mængden af nedbør, der kan infiltrere i jorden, og dermed mængden af nedbør, der bliver til strømning. Hvis en stor storm går forud for en periode med vådt vejr, har jorden ringe kapacitet til at absorbere yderligere nedbør, og en højere andel af nedbøren vil strømme over landoverfladen og ind i vandveje. Opførelsen af områder, der ikke kan absorbere vand, såsom tage og veje, vil også resultere i reduceret infiltration og mere nedbør omdannes til afstrømning.
Nedbør, der ikke fanges, kommer ind i vandveje: når vandet begynder at strømme i et afvandingsområde, bestemmer forskellige faktorer, hvor meget der strømmer ned ad bakke i successivt større vandveje, og hvor hurtigt det bevæger sig.
typisk resulterer større afvandingsområder i større strømning,hvis der forekommer udbredt nedbør i lang tid. Jo stejlere afvandingsområdet er, desto hurtigere vil afstrømningen strømme.
oversvømmelser påvirkes også af terrænets ruhed, der overføres. Tæt vegetation og kunstige forhindringer som hegn og huse vil bremse vandstrømmen, hvilket ofte fører til lavere oversvømmelsesniveauer nedstrøms.
sumpe og naturlige damme eller søer har kapacitet til at opbevare oversvømmelsesvand og frigive det langsomt. Kunstige strukturer såsom dæmninger eller tilbageholdelsesbassiner (små reservoirer) kan også opbevare vand i en periode og reducere toppen af nedstrømsstrømme, mens varigheden af en begivenhed forlænges. Alle sådanne strukturer har en endelig kapacitet, og der er en grænse for mængden af afvandingsstrøm, der kan opbevares.
flodkarakteristika påvirker vandstanden
kapaciteten af afløb, åer og floder inden for et afvandingsområde til at transportere strømme afhænger af en række faktorer:
flodens størrelse og natur: kort sagt, jo større, mere lige og glattere en flod, bæk eller anden kanal er, jo større er dens kapacitet til at transportere vand, og jo mindre tilbøjelig er den til at oversvømme. Enhver proces, der reducerer denne kapacitet, såsom placering af strukturer i kanalen, indgreb ved udvikling eller opbygning af sediment, bidrager til øget oversvømmelse.
Vegetation i og omkring floden: planter i en flod eller på dens bredder sænker vandets hastighed, der strømmer i den. Jo langsommere vandet bevæger sig, desto højere er vandstanden, og jo større grad oversvømmelsen omkring floden vil blive oversvømmet. Dette kan reducere nedstrøms oversvømmelsesniveauer og strømme. Planter styrker også flodbredder, mindsker erosion og øger aflejringen af sediment.
når en flod vælter sine bredder, afhænger det maksimale oversvømmelsesniveau i høj grad af arten af den tilstødende flodslette. For eksempel kan brede, flade flodsletter opbevare et større volumen oversvømmelsesvand end stejle sidede dale, og de resulterende oversvømmelser bevæger sig langsommere. Ændringer af flodsletter såsom rydning af vegetation eller opførelse af dæmninger (for eksempel til en oversvømmelsesfri vej eller jernbanekorridor) kan påvirke naturlige dræningsmønstre og processer på flodsletter.
strukturer: Strukturer, der er placeret i en bæk eller vandvej, for eksempel kulverter i et byafløbssystem eller broer i en flod, reducerer vandvejens vandbæreevne og kan bidrage til oversvømmelse. Affald kan også blive viklet ind i disse strukturer, hvilket forværrer denne proces.
diger langs en vandvej er designet til at beskytte områder ‘bag’ digen mod oversvømmelser op til et bestemt niveau, men deres begrænsende indflydelse på oversvømmelsesstrømme kan medføre, at opstrøms oversvømmelsesniveauer er højere, end de ellers ville være. Vej-og jernbanedæmninger med utilstrækkelig tværdrænningskapacitet (for eksempel brug af kulverter) kan blokere dele af flodsletten med en lignende virkning. Når dæmninger eller dæmninger er overtopped eller brudt, kan den måde, hvorpå oversvømmelsesvand spredes over en flodslette, ændre sig markant, og virkningen af oversvømmelse er ofte alvorlig.
nedstrøms vandstand: vandvejenes kapacitet kan også påvirkes af vandstanden i havet eller søen, de strømmer ind i. For eksempel kan en konge tidevand eller stormflod hæmme frigivelsen af vand fra en flod i havet. En lignende effekt kan forekomme nær krydset mellem åer med floder, hvor bagvandseffekter fra flodoversvømmelser kan strække sig en betydelig afstand op ad åen.
referencer og yderligere læsning
- McBride, JL & Nicholls, N 1983, ‘sæsonmæssige forhold mellem Australsk nedbør og den sydlige svingning’, Månedlig Vejranmeldelse, vol. 111, s.1998-2004.
- Nicholls, N & Vong, KK 1990, ‘afhængighed af nedbørsvariabilitet af gennemsnitlig nedbør, breddegrad og den sydlige svingning’, Tidsskrift for klima, vol. 3, s.163-170.
- Patridge, IJ (Red.) 2001, vil det regne?: virkningerne af den sydlige svingning og El ni Larso på Australien, Department of Primary Industries, Dronningens regering, Brisbane.
- Læs den komplette liste over referencer til forståelse af Oversvømmelsesrapporten