opady deszczu są najważniejszym czynnikiem powodującym powódź, ale jest wiele innych czynników. W przypadku gdy deszcz pada na zlewnię, ilość wody deszczowej, która dociera do dróg wodnych, zależy od właściwości Zlewni, w szczególności jej wielkości, kształtu i użytkowania gruntów. Niektóre opady są „przechwytywane”przez glebę i roślinność, a pozostała część wpływa do dróg wodnych jako przepływ. Cechy rzeki, takie jak rozmiar i kształt, roślinność w rzece i wokół niej oraz obecność struktur w drodze wodnej i przylegających do niej, wpływają na poziom wody w drodze wodnej.

opady deszczu są najważniejszym czynnikiem powodującym powódź

mówiąc prościej, powodzie występują, gdy ilość wody wypływającej ze zlewni przekracza pojemność jej kanalizacji, potoków i rzek. Proces ten rozpoczyna się od opadów deszczu, ale ma na niego wpływ wiele innych czynników.

w Australii powódź jest pod silnym wpływem naszej naturalnie wysokiej zmienności opadów, która w porównaniu z innymi częściami świata prowadzi do znacznie większej zmienności ilości wody przepływającej przez nasze drogi wodne. Głównym czynnikiem tej zmienności jest efekt oscylacji El Niño – Southern (ENSO) (patrz rysunek 4).

atmosfera i oceany silnie oddziałują na naszą pogodę.

duża część zmienności opadów w Australii z roku na rok jest spowodowana naturalnym zjawiskiem klimatycznym znanym jako ENSO, oscylacja El Niño – Południowa. Wariacje „see-saw” ENSO są ściśle związane ze zmianami w cyrkulacji pionowej atmosfery wzdłuż równika nad Pacyfikiem. Cyrkulacja ta, znana jako cyrkulacja Walkera, jest spowodowana różnicami temperatur powierzchni morza między wschodnim i zachodnim Pacyfikiem wzdłuż równika.

podczas „normalnej” cyrkulacji ciepłe, wilgotne powietrze przemieszcza się na zachód przez Pacyfik i wznosi się nad Indonezją, wytwarzając chmury i deszcz. Strumień powietrza staje się stosunkowo suchy i przesuwa się na wschód na dużej wysokości (około 12 000 m) i tonie nad normalnie zimnymi wodami w pobliżu wybrzeża Ameryki Południowej.

istnieją różne miary oscylacji El Niño – Południe. Jeden z nich, Southern Oscillation Index (SOI), mierzy różnicę ciśnienia powietrza między wschodnim Oceanem Spokojnym (mierzonym Na Tahiti) a obszarem równikowym wokół Północnej Australii i Indonezji (mierzonym na Darwin).

gdy powierzchnia oceanu równikowego u wybrzeży Ameryki Południowej jest wyjątkowo chłodna, cyrkulacja Walkera zostaje wzmocniona. W tej sytuacji SOI jest silnie dodatnie, a pasaty wiją się silnie przez ciepły Pacyfik, zbierając dużo wilgoci (rysunek 4a). Zwiększa to prawdopodobieństwo wystąpienia we wschodniej Australii ponadprzeciętnych opadów i jest nazywane wydarzeniem „La Niña”.

z drugiej strony, gdy powierzchnia oceanu u wybrzeży Ameryki Południowej jest nienormalnie ciepła, ciśnienie powietrza między wschodnim i zachodnim Pacyfikiem wyrównuje się lub staje się wartością ujemną, osłabiając lub odwracając wiatry. Tej sytuacji, która jest słabsza od normalnego obiegu Walkera (rys. 4b), towarzyszy silnie ujemny indeks oscylacji Południowej i nazywa się „El Niño”. W Australii zwykle powoduje to opady poniżej średniej, a jeśli ta tendencja się utrzyma, możemy wpaść w suszę. Soi pomaga nam powiedzieć, jak „mocne” jest wydarzenie A La Niña lub El Niño. Na przykład, gdy SOI jest konsekwentnie silnie dodatnie (tj. La Niña i ponadprzeciętny deszcz), możemy doświadczyć powodzi. Gdy SOI jest konsekwentnie silnie ujemny ryzykujemy wejście w okresy suszy (ryc. 4c).

w Queensland średnie roczne opady wahają się od bardzo niskich wartości na południowym zachodzie do bardzo wysokich wartości przekraczających 2000 mm rocznie wzdłuż wybrzeża (Rysunek 5). Jednak nawet na obszarach o ogólnie niskich opadach w ciągu kilku lat wystąpią stosunkowo obfite opady deszczu, powodując powodzie (Rysunek 6).

długoterminowe zmiany klimatu i zmienność mogą również mieć wpływ na opady deszczu (kwestia poruszona w pytaniu 8)

zlewnie przekształcają opady deszczu w płynącą wodę

gdy deszcz pada na zlewnię, ilość wody deszczowej, która jest przekształcana w przepływające rzeki i inne drogi wodne, zależy od właściwości zlewni.

niektóre opady deszczu są przechwytywane: część deszczu, która spada na zlewnię, jest przechwytywana przez glebę i roślinność. Ogólnie rzecz biorąc, im więcej deszczu pada na danym obszarze w danym okresie czasu, tym niższa proporcja, która może przedostać się do ziemi lub być przechowywana na powierzchni.

im większa intensywność opadów, tym większy potencjał spływu. Ważne jest również to, jak długo pada i obszar objęty deszczem.

im więcej roślinności jest na danym obszarze, tym większa ilość opadów jest przechwytywana i tym mniej wody jest dostępnych do przepłynięcia przez powierzchnię. Naturalne i sztuczne magazyny, takie jak zapory rolnicze i zbiorniki na wodę deszczową, mają podobny wpływ na zmniejszenie spływu.

typy gleby w zlewni, użytkowanie gruntów i warunki pogodowe przed zdarzeniem opadów są również ważne, ponieważ kontrolują Ilość opadów, które mogą przeniknąć do gleby, a tym samym Ilość opadów, która staje się przepływem. Jeśli duża burza jest poprzedzona okresem wilgotnej pogody, wtedy ziemia ma niewielką zdolność pochłaniania dalszych opadów, a większa część opadów będzie przepływać przez powierzchnię lądu i do dróg wodnych. Budowa obszarów, które nie mogą wchłonąć wody, takich jak dachy i drogi, spowoduje również zmniejszenie infiltracji i większe opady deszczu zamienią się w spływy.

opady deszczu, które nie są przechwycone, wchodzą do dróg wodnych: gdy woda zaczyna płynąć w zlewni, różne czynniki określają, ile przepływa w dół do kolejno większych dróg wodnych i jak szybko się porusza.

zazwyczaj większe zlewnie skutkują większym strumieniem, jeśli rozległe opady występują przez długi czas. Im bardziej stromy obszar zlewni, tym szybciej popłynie Spływ.

Gęsta roślinność i sztuczne przeszkody, takie jak ogrodzenia i domy, spowolnią przepływ wody, często prowadząc do niższych poziomów powodzi w dół rzeki.

bagna i naturalne stawy lub jeziora mają zdolność magazynowania wody powodziowej i uwalniania jej powoli. Sztuczne struktury, takie jak zapory lub zbiorniki retencyjne (małe zbiorniki), mogą również magazynować wodę przez pewien czas i zmniejszać szczyt przepływów w dół, wydłużając czas trwania zdarzenia. Wszystkie takie struktury mają skończoną pojemność i istnieje ograniczenie objętości przepływu zlewni, która może być przechowywana.

charakterystyka rzeki wpływa na poziom wody

zdolność odpływów, potoków i rzek w zlewni do przenoszenia przepływów zależy od wielu czynników:

wielkość i charakter rzeki: mówiąc prościej, im większa, prostsza i gładsza rzeka, potok lub inny kanał, tym większa zdolność do przenoszenia wody i mniej podatna na powodzie. Każdy proces, który zmniejsza tę zdolność, taki jak umieszczenie struktur w kanale, naruszanie przez rozwój lub gromadzenie się osadu, przyczynia się do zwiększenia powodzi.

roślinność w i wokół rzeki: rośliny w rzece lub na jej brzegach spowalniają prędkość płynącej w niej wody. Im wolniej porusza się woda, tym wyższy poziom wody i tym większy stopień zalania terenów zalewowych otaczających rzekę. Może to obniżyć poziomy powodzi i przepływy w dolnym biegu rzeki. Rośliny wzmacniają również brzegi rzek, zmniejszając erozję i zwiększając odkładanie się osadów.

kiedy rzeka przekroczy swoje brzegi, maksymalny osiągnięty poziom powodzi zależy w dużej mierze od charakteru sąsiedniego obszaru zalewowego. Na przykład szerokie, płaskie obszary zalewowe mogą przechowywać większą ilość wody powodziowej niż strome doliny, a powstałe powodzie poruszają się wolniej. Modyfikacje obszarów zalewowych, takie jak oczyszczanie roślinności lub budowa nasypów (na przykład w przypadku pozbawionego powodzi korytarza drogowego lub kolejowego) mogą wpływać na naturalne wzorce i procesy odwadniania na obszarach zalewowych rzek.

: Struktury, które są umieszczone w strumieniu lub drodze wodnej, na przykład przepusty w miejskim systemie odwadniania lub mosty na rzece, zmniejszają nośność wody na drodze wodnej i mogą przyczyniać się do powodzi. Gruz może również zaplątać się w te struktury, pogarszając ten proces.

Wały wodne wzdłuż drogi wodnej mają na celu ochronę obszarów ” za ” wałem przed powodziami do pewnego poziomu, ale ich ograniczający wpływ na przepływy powodziowe może spowodować, że poziomy powodzi w górę rzeki będą wyższe niż w przeciwnym razie. Nasypy drogowe i kolejowe, o niewystarczającej zdolności odwadniania krzyżowego (na przykład zastosowanie przepustów), mogą blokować części obszaru zalewowego z podobnym skutkiem. Gdy wały przeciwpowodziowe lub wały zostaną wywrócone lub naruszone, sposób, w jaki wody powodziowe rozłożone na obszarze zalewowym mogą się znacznie zmienić, a skutki powodzi są często poważne.

poziomy wody poniżej poziomu: na pojemność dróg wodnych może również wpływać poziom wody w oceanie lub jeziorze, do którego płyną. Na przykład przypływ króla lub przypływ burzy może utrudnić uwalnianie wody z rzeki do oceanu. Podobny efekt może wystąpić w pobliżu skrzyżowania potoków z rzekami, gdzie skutki zasypywania rzek mogą znacznie rozszerzyć się w górę potoku.

References and further reading

• McBride, JL & Nicholls, N 1983, „Seasonal relationships between Australian rainbow and the Southern Oscillation”, Monthly Weather Review, vol. 111, S. 1998-2004.
• Nicholls, N & Wong, KK 1990, „Dependence of Rainbow variability on mean Rainbow, latitude, and the Southern Oscillation”, Journal of Climate, vol. 3, s. 163-170.
• Partridge, IJ (ed. 2001, Will it rain?: the effects of the Southern Oscillation and El Niño on Australia, Department of Primary Industries, Queensland Government, Brisbane.
• zapoznaj się z pełną listą referencji do raportu powodziowego