Forskere opbygger modstandskraft midt i det kogende vand

De producerer vinde stærke nok til at sluge hele øer i deres maw. De pisker op i bølger, der former om bybilleder. Og de bringer regn og oversvømmelser, ødelæggende og tilsyneladende ubarmhjertig.

Orkanen trifecta i Harvey, Irma og Jose har domineret overskrifter i uger. Irma alene har sat en række rekorder, inklusive:

• Dens vindmængde på 185 km / t gjorde det til den stærkeste storm ved Atlanterhavet uden for Caribien og Den Mexicanske Golf på rekord. Orkanen Allen i 1980 havde 190 mph vind;
• Den samme vindhastighed blev opretholdt i 37 timer i træk - den længste nogen cyklon har opretholdt denne intensitet. Tyfonen Haiyan havde tidligere rekorden på 24 timer; og
• Det var den stærkeste storm på rekord, der ramte Leeward Islands, den første kategori 5 -orkan, der ramte Bahamas siden 1992, den første store orkan, der landede i Florida siden Wilma (2005) og den første kategori 5 -orkan, der landede i Cuba siden 1924.

Og at tænke, orkansæsonen er lige passeret halvvejs-National Oceanic and Atmospheric Administration betragter otte ugers periode omkring den 10. september som en 'orkansæson inden for sæsonen.'

På Western-hvor laboratorier i verdensklasse fokuserer på at dæmpe vindens virkninger, regn og oversvømmelse - de intense storme har gjort forskere desto mere besluttede på at finde måder at reducere de menneskelige omkostninger og tab af ejendom.

Nyhedsbillederne fladt af byer er mere end bare teoretisk for ingeniørprofessor Greg Kopp, Tilknyttet dekan for teknik og en ekspert i virkningerne af strukturer af ekstrem vind. Han minder om at gå ind i vanviddet af orkanen Dennis i 2005, med kysten under en evakueringsordre, at placere en række sensorer langs en Florida -strand.

"Det er interessant, være i storm efter alt nødpersonale har forladt. Det regner så hårdt, at det stikker som nåle på udsat hud, " han sagde.

Da stormen havde lagt sig, og holdet vendte tilbage for at hente deres grej, "en kvinde stod der, pludselig arbejdsløs. Hendes hjem var fint, men restauranten, hun arbejdede på, var lige blevet blæst væk. Det havde stor indflydelse på mig, og fortsætter med at gøre det, mere end et årti senere, "Sagde Kopp.

Denne hukommelse giver ham yderligere impulser til at sikre, at strukturer er bedre afstivet mod katastrofer.

På Forsikringsforskningslaboratoriet for bedre hjem, Kopp og hans team tester, hvordan vinden påvirker strukturer, på hvilket tidspunkt de bliver ustabile, og hvordan man gør dem vindmodstandsdygtige på de bedste og mest effektive måder.

"Den lavest hængende frugt er, hvordan vi fastgør hele taget på væggene, " han sagde.

For eksempel, de har fundet fastgørelse af taget af en bygning til dens vægge med orkanstropper under byggeprocessen kan koste så lidt som $ 200 og gøre en bygning modstandsdygtig over for 40 procent mere vindtryk.

Tilføjelse af flere negle, og sørge for, at de kun er en centimeter længere, end bygningsreglerne kræver, fordobler styrken af ​​tagbeklædning til en merpris på kun $ 10, han sagde. Disse befæstede standarder kan betyde forskellen mellem stormødelæggelser og stormmodstandsdygtighed.

"Det er ikke kun tilfældigt, at i orkanen Ike i 2008, vi så, at der næsten ikke var noget tilbage af nogle hjem, mens andre tilsyneladende var uskadte. "

Kun i den moderne æra har folk bygget intensivt i områder, der engang var uden for grænser. "Vores arbejde som ingeniører er at gøre huse og al bygget infrastruktur modstandsdygtig. Vores opgave er ikke kun at bygge ting, det er at bygge dem effektivt og passende til konteksten. "

En atomkraftanlæg, for eksempel, skal bygges for at modstå højere kræfter, end det ville være nødvendigt i et hjemmes design.

Men smartere bygningsstandarder alene kan ikke erstatte sunde planlægningsbeslutninger. "Vi kan ikke få risikoen (for stormskader) til at gå til nul, så vi bør være forsigtige med, hvor vi bygger mindst lige så meget som hvordan vi bygger, "Sagde Kopp.

Ingeniørprofessor Slobodan Simonovic er lige så fast besluttet på behovet for forbedret oversvømmelsesmodstandsdygtighed. Som direktør for ingeniørstudier med Institute for Catastrophic Loss Reduction, Simonovic hævder, at traditionelle tilgange til oversvømmelseskontrol er utilstrækkelige.

Nuværende værktøjer, der planlægger den 100-årige oversvømmelse, eller den 500-årige oversvømmelse, ignorere den virkelighed, at ingen enkeltsystem-tilgang virker, Simonovic sagde fra en international konference i Storbritannien, hvor han holdt et foredrag om behovet for et paradigmeskift i oversvømmelsesmodstandsdygtighed.

"Houston oplevede 1,2 meter nedbør på meget kort tid. I en traditionel tilgang, du planlægger en begivenhed - sig, en 100-årig oversvømmelse-og afgør, om det er værd at bygge eller ikke bygge derfra. Det tal fortæller dig simpelthen ikke, hvad der vil ske med vandrensningsanlægget. Det vil ikke fortælle dig noget om, hvad der vil ske med dit hjem, din fabrik. "

I stedet, han sagde, planlæggere bør se på en lang række variabler for at afgøre, hvordan hvert design kan modstå individuelle begivenheder. Hvis spildevandsrensningsanlæg og deres mekaniske og elektriske systemer hæves over flodsletten, for eksempel, de kan blive mere modstandsdygtige, han tilføjede.

Lignende vurderinger skal finde sted ved design, bygning, reparation og beskyttelse af alle strukturer og infrastruktur, han sagde. "Dette er en meget anderledes tilgang", der går ud over blot at vurdere, om omkostnings/risikoanalysen gør det umagen værd at opbygge bydækkende vandafledningskanaler eller barrierer.

Oversvømmelsesmodstandsdygtigheden bruges af forskellige kommuner, herunder Toronto, at forstå, hvordan specifikke faciliteter kan blive påvirket af, og kan beskyttes mod, specifikke begivenheder.

Klimatolog Gordon McBean, Professor emeritus i geografi og Nobels fredspris-modtager for sit arbejde med klimaforandringer, er imponeret over Western's tværfaglige tilgang til problemerne. Vindingeniører, hydrologer, samfundsforskere, fysikere, sociologer, antropologer, psykologer og geografer er alle nødvendige for at undersøge og afbøde et væld af klimarelaterede ændringer i miljøet, han sagde.

Videnskaben og fysikken, der forudsiger mere intense vejrsystemer, er blevet båret ud på jorden. "Vi forstår klimasystemer mere, end vi plejer, "sagde McBean, som også er formand for Det Internationale Råd for Videnskab. "Videnskabeligt, Fællesskabet har sagt, at vi vil have en stigning i hyppigheden af ​​kategori 4 og 5 orkaner. "

McBean, en tidligere viceminister for miljøet, hvis årtiers forskning og fortalervirksomhed har ført til internationale politiske ændringer, sagde, at regeringer og andre er nødt til at øge katastroferisikoreduktionen i lyset af uundgåelige alvorlige vejrhændelser.

"Tilpasning betyder ikke, at vi har tabt kampen" for at standse og i sidste ende vende klimaændringer, han sagde. "Det betyder ikke, at vi ikke skal fokusere på emissionsreduktion. Vi bør gøre begge dele."

Han sagde, at hver af hans offentlige præsentationer ender med et dias, der viser fotos af hans børnebørn og andre børn. "Der er hele spørgsmålet om tværgenerationel etik og reaktioner. Vi laver klimavidenskab til gavn for samfundet. Vi gør det for alle familier, for alle børn og børnebørn. "