Hvad er en oversvømmelse, og hvorfor er bølgen af vand så farlig?
Vand er en af de mest nyttige ting på Jorden. Vi drikker det, gør rent med det og bruger det til at lave mad med. Det meste af tiden er det helt godartet. Men i store nok mængder kan de samme ting, som vi bruger til at skylle en tandbørste, vælte biler, rive huse ned og endda dræbe.
Oversvømmelser har kostet millioner af menneskeliv alene i de sidste hundrede år, mere end noget andet vejrfænomen. Som det fremgår af katastrofer fra orkanen Katrina i New Orleans til 2022-monsunen i Pakistan, kan oversvømmelser forårsage omfattende ødelæggelser. Men hvad er en oversvømmelse , præcis?
I denne artikel vil vi opdage, hvad der får vand til at ændre karakter så hurtigt og se, hvad der sker, når det gør det.
Indhold- Vand, vand overalt
- Under vejret
- Tag mig til floden
- Spredning af sygdom
Vand, vand overalt
For at forstå, hvordan oversvømmelser fungerer, skal du vide noget om, hvordan vand opfører sig på vores planet. Den samlede mængde vand på Jorden har forblevet nogenlunde konstant i millioner af år (selvom dens fordeling har varieret betydeligt i den tid). Hver dag går en meget lille mængde vand tabt højt oppe i atmosfæren, hvor intense ultraviolette stråler kan bryde et vandmolekyle fra hinanden, men der udsendes også nyt vand fra den indre del af Jorden, ved vulkansk aktivitet. Mængden af vand, der skabes, og mængden, der går tabt, er stort set lige store.
Til enhver tid findes denne mængde vand i mange forskellige former. Det kan være flydende, som i oceaner, floder og regn; fast, som i gletsjerne på Nord- og Sydpolen; eller gasformig, som i den usynlige vanddamp i luften. Vand ændrer tilstand, når vindstrømme flytter det rundt på planeten.
Solens opvarmningsaktivitet genererer vindstrømme. Solen skinner mere på området omkring Jordens ækvator, end den gør på områder længere mod nord og syd, hvilket forårsager en varmeuoverensstemmelse over klodens overflade.
I varmere områder stiger varm luft op i atmosfæren, og trækker køligere luft ned i det ledige rum. I køligere områder synker den kolde luft og trækker varmere luft ned i det fraflyttede område. Jordens rotation bryder denne cyklus op, så der er flere mindre luftstrømscyklusser langs hele kloden.
Vandets kredsløb
Drevet af disse luftstrømscyklusser bevæger Jordens vandforsyning sig i sin egen cyklus. Når solen opvarmer havene, fordamper flydende vand fra havets overflade til vanddamp i luften. Solen opvarmer denne luft (vanddamp og det hele), som stiger op gennem atmosfæren, båret med af vindstrømme.
Når denne vanddamp stiger, afkøles den igen og kondenserer til dråber flydende vand (eller krystaller af fast is). Samlinger af disse dråber kaldes skyer. Mere vand kan kondensere på disse dråber, hvis en sky bevæger sig ind i et koldere miljø.
Hvis der samler sig nok vand på denne måde, bliver dråberne tunge nok til at falde gennem luften som nedbør (regn, sne, slud eller hagl). Noget af dette vand samles i store, underjordiske reservoirer, men de fleste danner floder og vandløb, der løber ud i havene, hvilket bringer vandet tilbage til sit udgangspunkt.
Overordnet set er vindstrømmene i atmosfæren relativt konsistente. Derfor oplever bestemte steder generelt de samme vejrforhold år til år. Klimaændringer har dog ført til mere ekstremt – og mindre forudsigeligt – vejr.
Da vandveje dannes langsomt over tid, er deres størrelse proportional med den mængde vand, der normalt akkumuleres i dette område. Når der pludselig er en meget større mængde vand, løber de normale vandveje over, og vandet spreder sig ud over det omkringliggende land.
På sit mest grundlæggende niveau er en oversvømmelse en unormal ophobning af vand i et landområde.
En række storme, der bringer enorme mængder af regn, er den mest almindelige årsag til oversvømmelser, men der er andre.
Under vejret
Den slags oversvømmelser, som de fleste kender til, opstår, når et usædvanligt stort antal regnbyger rammer et område på relativt kort tid. I dette tilfælde bliver floder og vandløb, der leder vand til havet, simpelthen overvældet.
Sæsonbestemt oversvømmelse
De varierende temperaturer på forskellige årstider fører til forskellige vejrmønstre. Om vinteren kan luften over havet for eksempel være varmere end luften over landjorden, hvilket får vindstrømmen til at bevæge sig fra landet og ud til havet.
Men om sommeren opvarmes luften over landet og bliver varmere end luften over havet. Dette får vindstrømmen til at vende og opsamler mere vand fra havøen, der fører det over land. Dette monsunvindsystem kan forårsage intens regn, der er helt ude af trit med klimaet resten af året. I nogle områder forværrer overskydende vand fra smeltende sne monsunoversvømmelser.
Det bedst kendte eksempel på sæsonbestemte oversvømmelser er den årlige udvidelse af Nilen i Egypten. I det gamle Egypten fik monsunregn ved flodens kilde vandvejen til at udvide sig betydeligt i løbet af sommeren. I dette tilfælde var den forudsigelige oversvømmelse ikke en katastrofe, men en gave fra Gud.
De ekspanderende farvande ville efterlade frugtbar silt langs flodens bredder, hvilket gjorde området til et ideelt landbrugsland, når floden igen var sænket sig. Regelmæssige oversvømmelser er en af de vigtigste faktorer, der gjorde det muligt for civilisationen at trives i den egyptiske ørken.
En dæmning spærrer for floden i disse dage, samler sommerregnen og uddeler den hele året. Dæmningen har forlænget plantesæsonen, så egyptiske gårde kan dyrke afgrøder året rundt.
tidevandsaktivitet
En anden almindelig årsag til, at oversvømmelser opstår, er usædvanlig tidevandsaktivitet, der udvider havets rækkevidde længere inde i landet end normalt. Tidevandsoversvømmelser kan skyldes særlige vindmønstre, der skubber havvandet i en usædvanlig retning eller af tsunamier, store bølger i havet udløst af et skift i jordskorpen.
Dæmningsfejl
Nogle gange opstår oversvømmelser, når en dæmning går i stykker. Vi bygger dæmninger for at ændre strømmen af floder. Grundlæggende samler dæmningen flodvandet i et stort reservoir, så vi kan beslutte, hvornår vi skal øge eller mindske flodens flow, i stedet for at lade naturen bestemme.
Ingeniører bygger dæmninger, der kan modstå enhver mængde vand, der kan akkumuleres. Lejlighedsvis samler der sig mere vand end ingeniørerne forudsagde, og dæmningsstrukturen knækker under pres. Når dette sker, frigives en enorm mængde vand på én gang, hvilket får en voldsom "mur" af vand til at skubbe hen over landet.
I 1889 fandt en sådan oversvømmelse sted i Johnstown, Pennsylvania. Mange byboere afviste oversvømmelsesadvarslen som ubegrundet panik, så da den brusende mur af vand ramte, blev mere end 2.000 mennesker dræbt på kun få minutter.
Absorbering og oversvømmelsesrisiko
Sværhedsgraden af en oversvømmelse afhænger ikke kun af mængden af vand, der ophobes i en periode, men også af landets evne til at håndtere dette vand. Et element i dette er størrelsen af floder og vandløb i et område. Men en lige så vigtig faktor er jordens sugeevne.
Når det regner, fungerer jorden som en svamp. Når jorden er mættet - det vil sige, den har opsuget alt det vand, den kan - skal alt mere vand, der samler sig, flyde som afstrømning.
Nogle materialer bliver meget hurtigere mættede end andre. For at se, hvordan dette virker, skal du bare tage en spand vand udenfor og prøve at fugte forskellige overflader. Jord midt i skoven er en fremragende svamp. Du kunne dumpe flere spande vand på den, og den ville suge vandet helt op.
Sten er ikke så absorberende - det ser ikke ud til at suge vand op. Hårdt ler falder et sted imellem.
Generelt er jord, der dyrkes til afgrøder, mindre absorberende end udyrket jord, så landbrugsområder kan være mere tilbøjelige til at opleve oversvømmelser end naturområder. En af de mindst sugende overflader omkring er beton.
Tag mig til floden
Ifølge FN's befolkningsfond bor over halvdelen af verdens befolkning i byområder. Urbanisering ændrer landskabet på mange måder, herunder dækker jorden med asfalt og beton.
Disse overflader er ikke de bedste svampe, der findes:Næsten al akkumuleret regn bliver til afstrømning. I et industrialiseret område uden et godt dræningssystem skal der måske ikke meget regn til for at forårsage betydelige oversvømmelser.
kanaler til afhjælpning af oversvømmelser
Nogle byer, såsom Los Angeles, har bygget konkrete oversvømmelseskanaler for at forhindre dette problem. I tider med kraftig nedbør strømmer vandet ind i disse kanaler, som bugter sig ud af byen mod områder med flere absorptionsevner.
Den slags systemer kan dog forårsage oversvømmelser længere nede i linjen. Når du dækker et område i beton og asfalt, skærer du i det væsentlige en del af jordens naturlige svamp af, så resten af svampen har meget mere vand at håndtere.
Levees
Et lignende problem kan opstå med diger, store mure bygget langs floder for at forhindre dem i at flyde over. Disse strukturer udvider flodens naturlige bredder, så meget mere vand kan strømme gennem den. Men selvom de kan være effektive til at holde vand ude af et område, gør de normalt problemerne værre for et sted nede ad linjen, hvor der ikke er diger.
Det område får alt det oversvømmelsesvand, der ville have spredt sig længere op ad floden. En anden fare ved diger er, at de ligesom dæmninger kan knække. Når dette sker, løber en stor mængde vand ud på landet i løbet af kort tid. Ødelagte diger kan forårsage nogle af de farligste oversvømmelser.
Kystoversvømmelser
Folk har endnu ikke haft stor succes med at kontrollere oversvømmelser langs kyster. For meget vand i disse områder er særligt ødelæggende for fremstillede strukturer på grund af den erosion, det forårsager.
En metode til at kontrollere denne erosion er at bygge hegn og mure, hvor vandet møder jorden, og holde bølgernes kraft på afstand, så de ikke slides ned på stranden.
Imidlertid forstyrrer strukturerne også processen med stranddannelse. Når du blokerer for vandet i at bevæge sig mod kysten, kan havet ikke fordele sand — og du får ikke smukke strande.
Et andet problem med hegn og mure er, at der kun er så meget, de kan gøre. Grundlæggende ændrer strande miljøer formet af havets overvældende kraft.
Strande er i sagens natur formodede at blive eroderet og flyttet af bølgernes dynamiske virkning. Oversvømmelser er en fast del af denne proces og vil højst sandsynligt fortsætte med at være det, uanset hvad vi gør.
flodoversvømmelser
Selvom en flod for os kan forekomme at være et stabilt, ubevægeligt træk ved landskabet, er det virkelig en levende, dynamisk enhed. Dette gælder især for store floder, såsom Mississippi i USA og Yangtze og Huang He i Kina. Over tid udvider disse vandveje sig, ændrer deres vej dramatisk og kan endda ændre strømningsretningen. Af denne grund er landet omkring bredden af en flod meget modtageligt for oversvømmelser.
Desværre er floder også naturlige trækplastre for civilisationen. De giver blandt andet en konstant forsyning af vand, rig jord og nem transport. Når vandstanden er lav, bygger folk langs dens bredder og nyder alle dets fordele.
På et tidspunkt er det tid til, at vandet skifter, og de mennesker, der har bygget langs flodsletterne, opdager hurtigt, at de bor på usund grund. Oversvømmelsesskaderne kan være ødelæggende, hvis der er omfattende byggeri i disse områder.
Kom helvede eller højvande
De værste skader fra oversvømmelser - tab af liv og hjem - er primært forårsaget af strømmende vands kraft. I en oversvømmelse kan 2 fod (61 cm) vand bevæge sig med tilstrækkelig kraft til at vaske en bil væk, og 6 tommer (15 cm) vand kan slå dig væk fra fødderne.
Det kan virke overraskende, at vand, selv meget vand, kan pakke sådan en væg. Når alt kommer til alt, kan du roligt svømme i havet uden at blive banket rundt, og det er en enorm mængde vand i bevægelse. Og i de fleste tilfælde er en strømmende flod ikke stærk nok til at vælte dig.
Så hvorfor opfører oversvømmelser sig anderledes?
Oversvømmelser er farligere, fordi de kan lægge meget mere pres end en almindelig flod eller et roligt hav. Dette skyldes de massive forskelle i vandvolumen, der eksisterer under mange oversvømmelser. I en oversvømmelse kan der samle sig meget vand i et område, mens der næsten ikke er vand i et andet område.
Vand er ret tungt, så det bevæger sig meget hurtigt for at "finde sit eget niveau." Jo større forskellen er mellem vandmængderne over et område, jo større er bevægelseskraften. Men på et bestemt tidspunkt ser vandet ikke så dybt ud, og det virker derfor ikke særlig farligt - indtil det er for sent.
Næsten halvdelen af alle oversvømmelser skyldes mennesker, der forsøger at køre deres biler gennem brusende vand. Der er meget mere vand i havet end i en oversvømmelse, men det vælter os ikke, fordi det er nogenlunde jævnt fordelt - vand i et roligt hav skynder sig ikke for at finde sit eget niveau.
Flash oversvømmelser
De farligste oversvømmelser er oversvømmelser, som er forårsaget af en pludselig, intens ophobning af vand. Oversvømmelser rammer et område kort efter, at vandet er begyndt at samle sig (uanset om det skyldes overdreven regn eller en anden årsag), så mange af tiden ser folk dem ikke komme. Da der er meget vand opsamlet i ét område, har oversvømmelsesvandet tendens til at bevæge sig med stor kraft, hvilket slår folk, biler og endda huse ud af vejen.
Oversvømmelser kan være særligt ødelæggende, når et kraftigt tordenvejr dumper en stor mængde regn på et bjerg. Vandet bevæger sig ned ad bjerget med enorm hastighed og pløjer gennem alt i dalene nedenfor.
En af de værste oversvømmelser i amerikansk historie fandt sted i 1976 i Big Thompson Canyon, Colorado. På mindre end fem timer dumpede tordenvejr i nærliggende områder mere regn, end regionen normalt oplever på et år.
The Big Thompson River, normalt en lavvandet, langsomt bevægende vandvej, forvandlet sig brat til en ustoppelig strøm, der hvert sekund dumpede 233.000 gallons (882.000 liter) vand i kløften.
Tusindvis af campister var samlet i canyonen for at fejre hundredåret for staten Colorado. Stormfloden skete så hurtigt, at der ikke var tid til at udsende en oversvømmelsesadvarsel. Da den ramte, blev hundredvis af mennesker såret, og 139 blev dræbt.
Ejendomsskade
En mindre katastrofal skade er simpel fugt. De fleste bygninger kan holde regn ude, men de er ikke bygget til at være vandtætte. Hvis vandstanden er høj nok, siver masser af vand ind i husene og gennemvæder alt. Men i de fleste tilfælde er det største skadelige element ikke selve vandet, men mudderet, det bringer med sig.
Når vandet flyder over landskabet, samler det en masse skrammel op. Når oversvømmelsen er ovre, falder vandstanden, og alt tørrer til sidst ud, men mudderet og affaldet hænger ved.
I 1966 oversvømmede en stor storm Arno, en italiensk flod, der løber gennem byen Firenze. Den lille by, en af verdens kunsthovedstæder, blev oversvømmet med vand, mudder og almindeligt slim. Ud over tab af menneskeliv og skader på bygninger skete der en stor skade på byens kunstsamling.
Mudder og slim dækkede næsten alt, der var opbevaret i byens kældre og rum i stueplan. Gennem mange års arbejde har videnskabsmænd og kunsthistorikere været i stand til at gendanne de fleste af de beskadigede artefakter til god stand.
Spredning af sygdom
En anden form for oversvømmelsesskade er spredning af sygdomme. Når vandet flyder over et område, kan det opsamle alle mulige kemikalier og affaldsprodukter, hvilket fører til ekstremt uhygiejniske forhold. I bund og grund flyder alt og alle i en oversvømmelse sammen i én stor suppe.
Selvom sygdomme normalt ikke skabes af disse forhold, overføres de lettere (de fleste sygdomme spredes lettere gennem vand, end de bevæger sig gennem luften).
Hvis du er i et oversvømmet område, er det meget vigtigt, at du kun drikker flaske- eller kogt vand og overholder andre sanitære retningslinjer. Hvis du vil vide mere om, hvad du skal gøre under oversvømmede forhold, kan du tjekke denne vejledning udgivet af Center for Disease Control.
Vi vil aldrig kunne stoppe oversvømmelserne. Det er et uundgåeligt element i vores atmosfæres komplekse vejrsystem. Vi kan dog arbejde for at minimere skaderne som følge af oversvømmelser ved at bygge sofistikerede dæmninger, diger og kanalsystemer.
Men den bedste måde at undgå oversvømmelsesskader på kan være at bakke helt ud af oversvømmelsestruede områder. Som med mange naturfænomener kan den mest fornuftige reaktion på oversvømmelser være at komme af vejen.
Mange flere oplysninger
Relaterede artikler
- Sådan fungerer orkaner
- Sådan fungerer tornadoer
- Sådan fungerer Lightning
- Hvordan måler de "havniveau"?
- Hvad forårsager årstiderne?
- Hvad er en Nordpåske?
- Hvis polariskapperne smeltede, hvor meget ville havene stige?
- Hvorfor bevæger orkaner sig, som om de har deres eget sind?
- Hvad er forskellen mellem sne, slud og frostregn?
- Hvorfor er det koldere på toppen af et bjerg, end det er ved havoverfladen?
Flere gode links
- National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
- Federal Emergency Management Agency (FEMA)
- NOVA Flood Special
Varme artikler
-
Hvorfor synes orkaner at bevæge sig, som om de har et sind af deres oOrkanen Hellene, set her på et foto taget fra ombord på en rumfærge -mission i 2006, raser gennem Jordens atmosfære. Se flere stormbilleder. NASA/Science Faction/Getty Images Orkaner, der truer USA, -
Vincent van ged og venner hjælper med at overvinde vestlige naturbrandeEn flok geder græsser på en brandudsat bakke i South Pasadena, Californien i september 2019, indtager tørre planter og brændbart ukrudt i et forsøg på at skabe et brandbrud. Mario Tama/Getty Images O -
Betyder torden om vinteren sne, der kommer?Torden om vinteren kan signalere, at en koldfront er på vej. Mark Newman/Getty Images Det ville være rart at vide uden tvivl, hvornår sneen kom. Men som skoleelever kan fortælle dig, hvad de virkelig -
Hvorfor oversvømmer kongevand oftere kystbyerFolk går gennem en oversvømmet gade i Fort Lauderdale forårsaget af en kongevand. Mange byer i det sydlige Florida er begyndt at installere pumper og bygge havmure for at bekæmpe de stigende oceaner.
- Undersøgelse undersøger, hvordan nøglegenet modulerer terpenaroma i druer
- Tropisk mangfoldighed slår rod i forholdet mellem svampe og frø
- Hvordan oceaner og atmosfærer flytter varme rundt på Jorden og andre planetariske legemer
- Fejlrettelse betyder, at Californiens fremtidige vådere vintre måske aldrig kommer
- Kortlægning af ikke-lineære forskningseffektveje
- Samsung Electronics flager rekord i 3. kvartals driftsresultat