precipitațiile sunt cel mai important factor în crearea unei inundații, dar există mulți alți factori care contribuie. Când ploaia cade pe un bazin hidrografic, cantitatea de apă de ploaie care ajunge pe căile navigabile depinde de caracteristicile bazinului hidrografic, în special de dimensiunea, forma și utilizarea terenului. Unele precipitații sunt capturate de sol și vegetație, iar restul intră pe căile navigabile ca flux. Caracteristicile râului, cum ar fi dimensiunea și forma, vegetația din și în jurul râului și prezența structurilor în și adiacente căii navigabile, toate afectează nivelul apei din calea navigabilă.
Figura 3. O ilustrare a factorilor care contribuie la inundații. Acești factori variază între locații și perioade, ceea ce înseamnă că nu există două inundații la fel. Diagrama conceptuală dezvoltată utilizând instrumentul Integration and Application Network (IAN).
precipitațiile sunt cel mai important factor în crearea unei inundații
mai simplu spus, inundațiile apar atunci când cantitatea de apă care curge dintr-un bazin hidrografic depășește capacitatea scurgerilor, pârâurilor și râurilor sale. Acest proces începe cu precipitații, dar este afectat de mulți alți factori.
în Australia, inundațiile sunt puternic influențate de variabilitatea naturală ridicată a precipitațiilor, care, în raport cu alte părți ale lumii, duce la o variabilitate mult mai mare a cantității de apă care curge prin căile noastre navigabile. Un factor major în această variabilitate îl reprezintă efectul oscilației El ni (ENSO) (vezi Figura 4).
atmosfera și oceanele interacționează puternic pentru a influența vremea noastră.
Figura 4. El ni – Oscilația sudică
o mare parte din variația precipitațiilor din Australia de la an la an este cauzată de fenomenul climatic natural cunoscut sub numele de ENSO, Oscilația El ni Inktico – sudică. Variațiile lui ENSO sunt strâns legate de variațiile circulației verticale atmosferice de-a lungul ecuatorului peste Pacific. Această circulație, cunoscută sub numele de circulația Walker, este cauzată de diferențele de temperatură a suprafeței mării între Pacificul de Est și de vest de-a lungul ecuatorului.
în timpul circulației normale, aerul cald și umed călătorește spre vest peste Pacific și se ridică deasupra Indoneziei, producând nori și ploaie. Fluxul de aer devine apoi relativ uscat și se deplasează spre est la altitudine mare (aproximativ 12.000 m) și se scufundă peste apele normale reci din apropierea coastei sud-americane.
există diferite măsuri ale oscilației El ni – Inktico-Sud. Unul dintre acestea, indicele de oscilație sudică (sau SOI), măsoară diferența de presiune a aerului între Oceanul Pacific de Est (măsurată la Tahiti) și zona ecuatorială din jurul Nordului Australiei și Indoneziei (măsurată la Darwin).
indicele lunar de oscilație sudică (SOI)
când suprafața oceanului ecuatorial de pe coasta Americii de Sud este anormal de rece, circulația Walker este întărită. În această situație SOI este puternic pozitiv, iar vânturile alizee suflă puternic peste Pacificul cald, ridicând multă umiditate (figura 4a). Acest lucru crește probabilitatea ca Australia de Est să se confrunte cu precipitații peste medie și se numește un eveniment La Ni Ecusta.
pe de altă parte, atunci când suprafața oceanului de pe coasta Americii de Sud este anormal de caldă, presiunea aerului dintre Pacificul de Est și cel de Vest egalizează sau devine o valoare negativă, slăbind sau inversând vânturile alizee. Această situație, care este o circulație mai slabă decât cea normală a Walker-ului (figura 4b), este însoțită de un indice de oscilație sudică puternic negativ și se numește ‘el ni Inkto’. În Australia, Acest lucru duce de obicei la precipitații sub medie și, dacă această tendință persistă, putem aluneca în secetă. SOI ne ajută să ne spunem cât de puternic este un eveniment La Ni Elcusta sau el ni Elcito. De exemplu, atunci când SOI este în mod constant puternic pozitiv (adică La Ni Ecsta și ploaie peste medie), putem experimenta inundații. Atunci când soiul este în mod constant puternic negativ, riscăm să intrăm în perioade de secetă (figura 4c).
Figura 5. Precipitații medii anuale australiene pentru perioada climatică 1961-1990
Figura 6. Variabilitatea anuală a precipitațiilor
în Queensland, precipitațiile medii anuale variază de la valori foarte scăzute în sud-vest, până la valori foarte mari care depășesc 2000 mm pe an de-a lungul coastei (Figura 5). Cu toate acestea, chiar și în acele zone cu precipitații în general scăzute, în câțiva ani vor apărea precipitații relativ abundente, provocând inundații (Figura 6).
schimbările climatice pe termen lung și variabilitatea pot avea, de asemenea, o influență asupra precipitațiilor (o chestiune abordată la întrebarea 8)
bazinele hidrografice transformă precipitațiile în apă curgătoare
când ploaia cade pe un bazin hidrografic, cantitatea de apă de ploaie care este transformată în curgere pe râuri și pe alte căi navigabile depinde de caracteristicile bazinului hidrografic.
unele precipitații sunt capturate: o porțiune din ploaie care cade pe un bazin hidrografic este capturată de sol și vegetație. În general, cu cât mai multă ploaie cade într-o anumită zonă într-o anumită perioadă de timp, cu atât proporția care se poate infiltra în pământ sau poate fi depozitată la suprafață este mai mică.
cu cât intensitatea precipitațiilor este mai mare, cu atât este mai mare potențialul de scurgere. Cât timp plouă și zona acoperită de ploaie sunt, de asemenea, importante.
cu cât există mai multă vegetație într-o zonă, cu atât este mai mare cantitatea de precipitații capturate și cu atât mai puțină apă este disponibilă pentru a curge pe suprafață. Depozitele naturale și artificiale, cum ar fi barajele agricole și rezervoarele de apă de ploaie, au un efect similar în reducerea scurgerilor.
tipurile de sol dintr-un bazin hidrografic, utilizarea terenului și condițiile meteorologice anterioare unui eveniment de precipitații sunt, de asemenea, importante, deoarece controlează cantitatea de precipitații care se poate infiltra în sol și, prin urmare, cantitatea de precipitații care devine flux. Dacă o furtună mare este precedată de o perioadă de vreme umedă, atunci solul are o capacitate redusă de a absorbi precipitații suplimentare, iar o proporție mai mare a precipitațiilor va curge pe suprafața terenului și în căile navigabile. Construcția de zone care nu pot absorbi apa, cum ar fi acoperișurile și drumurile, va duce, de asemenea, la o infiltrare redusă și la transformarea mai multor precipitații în scurgeri.
precipitațiile care nu sunt capturate intră pe căile navigabile: odată ce apa începe să curgă într-un bazin hidrografic, diverși factori determină cât de mult curge în jos în căi navigabile succesiv mai mari și cât de repede se mișcă.
de obicei,capturile mai mari duc la un flux mai mare de flux dacă precipitațiile pe scară largă apar pentru o lungă perioadă de timp. Cu cât este mai abruptă zona de captare, cu atât va curge mai repede scurgerea.
inundațiile sunt, de asemenea, afectate de rugozitatea terenului trecut. Vegetația densă și obstacolele artificiale, cum ar fi gardurile și casele, vor încetini fluxul de apă, ducând adesea la niveluri mai scăzute de inundații în aval.
mlaștinile și iazurile sau lacurile naturale au capacitatea de a stoca apa de inundații și de a o elibera încet. Structurile artificiale, cum ar fi barajele sau bazinele de detenție (rezervoare mici) pot, de asemenea, să stocheze apă pentru o perioadă de timp și să reducă vârful fluxurilor din aval, extinzând în același timp durata unui eveniment. Toate aceste structuri au o capacitate finită și există o limită a volumului fluxului de captare care poate fi stocat.
caracteristicile râurilor afectează nivelul apei
capacitatea scurgerilor, a pârâurilor și a râurilor dintr-un bazin hidrografic de a transporta fluxurile depinde de o serie de factori:
dimensiunea și natura râului: mai simplu spus, cu cât un râu, un pârâu sau un alt canal este mai mare, mai drept și mai lin, cu atât este mai mare capacitatea sa de a transporta apa și cu atât este mai puțin predispusă la inundații. Orice proces care reduce această capacitate, cum ar fi plasarea structurilor în canal, încălcarea prin dezvoltare sau acumularea de sedimente, contribuie la creșterea inundațiilor.
vegetația în și în jurul râului: plantele dintr-un râu sau de pe malurile sale încetinesc viteza apei care curge în el. Cu cât apa se mișcă mai lent, cu atât este mai mare nivelul apei și cu atât mai mare va fi inundată Câmpia inundabilă din jurul râului. Acest lucru poate reduce nivelurile și fluxurile de inundații din aval. Plantele întăresc, de asemenea, malurile râurilor, scăzând eroziunea și crescând depunerea sedimentelor.
odată ce un râu își depășește malurile, nivelul maxim de inundații atins depinde în mare măsură de natura luncii adiacente. De exemplu, câmpiile inundabile largi și plate pot stoca un volum mai mare de apă inundabilă decât văile abrupte, iar inundațiile rezultate se mișcă mai încet. Modificările aduse câmpiilor inundabile,cum ar fi curățarea vegetației sau construcția de terasamente (de exemplu, pentru un drum sau un coridor feroviar fără inundații) pot avea impact asupra modelelor și proceselor de drenaj natural asupra câmpiilor inundabile ale râurilor.
structuri: Structurile care sunt amplasate într-un pârâu sau pe o cale navigabilă, de exemplu podurile dintr-un sistem de drenaj urban sau podurile dintr-un râu, reduc capacitatea de transport a apei și pot contribui la inundații. Resturile pot fi, de asemenea, încurcate pe aceste structuri, agravând acest proces.
digurile de-a lungul unei căi navigabile sunt concepute pentru a proteja zonele din spatele digului de inundații până la un anumit nivel, dar influența lor constrângătoare asupra fluxurilor de inundații poate face ca nivelurile de inundații din amonte să fie mai mari decât ar fi altfel. Terasamentele rutiere și feroviare, cu o capacitate insuficientă de drenaj încrucișat (de exemplu, utilizarea podelelor), pot bloca părți ale luncii inundabile cu un efect similar. Odată ce digurile sau digurile sunt depășite sau încălcate, modul în care apele inundabile se răspândesc pe o câmpie inundabilă se pot modifica semnificativ, iar impactul inundațiilor este adesea sever.
nivelurile apei din aval: capacitatea căilor navigabile poate fi, de asemenea, afectată de nivelul apei din ocean sau lac în care se varsă. De exemplu, un val de rege sau un val de furtună poate împiedica eliberarea apei dintr-un râu în ocean. Un efect similar poate apărea în apropierea joncțiunii pârâurilor cu râurile, unde efectele apelor din inundațiile râurilor pot extinde o distanță semnificativă până la pârâu.
referințe și lecturi suplimentare
- McBride, JL & Nicholls, n 1983, ‘relații sezoniere între precipitațiile australiene și oscilația sudică’, Monthly Weather Review, vol. 111, PP. 1998-2004.
- Nicholls, N & Wong, KK 1990, ‘dependența variabilității precipitațiilor de precipitațiile medii, latitudinea și oscilația sudică’, Journal of Climate, vol. 3, pp. 163-170.
- Partridge, IJ (ed.) 2001, va ploua?: efectele oscilației de Sud și el ni Inkto asupra Australiei, Departamentul Industriilor Primare, guvernul Queensland, Brisbane.
- citiți lista completă a referințelor pentru raportul de înțelegere a inundațiilor