Gør klimamodeller enkle

I mange år, klimaændringer har været en truende trussel i sindet på infrastrukturingeniører. Men for nylig, denne trussel er blevet meget mere tydelig for offentligheden. Mange virkninger af klimaændringer kan være skadelige for infrastrukturen:ændringer i ekstreme temperaturer, variationer i nedbør, hårdt vejr, øget havniveau, og på nogle områder, et fald i tilgængeligheden af ​​rent vand.

"Rekordstor nedbør har udløst mere end 20 alvorlige oversvømmelser i dele af Texas, Oklahoma, Louisiana, Arkansas, Missouri, Iowa, Florida, North Carolina, og South Carolina i 2015 og 2016, "rapporterer Carnegie Mellon University Department of Civil and Environmental Engineering Professor Costa Samaras." Disse begivenheder har ført til lukning af to lufthavne, oversvømmelse af mere end 200 boliger, mange evakueringer, biler gået i stå i højt vand, der kræver redning, og dødelig lynflod. "

Der har været en stor stigning i vejr- og klimakatastrofer med skader på milliarder af dollars i USA i løbet af de sidste par år. Og disse tal vil kun blive ved med at stige, efterhånden som klimaet forværres, og vores civile infrastruktur bliver mere og mere overbelastet. For at redde fremtidige liv, såvel som vores byer, civil- og miljøingeniører er nødt til at indarbejde oplysninger om klimaændringer i deres designstandarder fremadrettet. Men dette er meget lettere sagt end gjort.

Det er derfor, Samaras, sammen med CEE Graduate Research Assistant Lauren Cook og Iowa State University Research Assistant Professor Christopher Anderson kom med en løsning. I deres papir, "Rammer for at inkorporere nedskaleret klimaproduktion i eksisterende tekniske metoder:Anvendelse til nedbørsfrekvenskurver, "teamet lægger en fem-trins ramme til vejledning i revisionen af ​​designstandarder ved brug af offentligt tilgængelige klimamodeloutput for fremtidig nedbør. Dette vil hjælpe ingeniører med at definere de relevante aspekter af de eksisterende standarder, der skal opdateres, vælg derefter de relevante klimadata for at opdatere standarderne korrekt.

"Problemet ligger i, hvordan man bruger output fra mange forskellige klimamodeller, "Samaras siger." De fleste er enige om retningen for temperaturændringer, men tendens og omfang af nedbør varierer efter sted, hvilket fører til usikkerhed om, hvor meget regn man kan forvente. Dette gør modeller og data om klimaændringer svære at anvende på infrastrukturdesign, som kræver meget specifikke og konkrete instruktioner. "

Fordi klimamodeller ikke kan levere meget stedsspecifikke oplysninger, det er meget svært for infrastrukturdesignere og andre interessenter at implementere disse modeller i deres beslutningstagning. Men fordi infrastrukturdesignstandarder er så udbredt, de potentielle offentlige konsekvenser af at ignorere de fremtidige virkninger af klimaændringer kan være udbredte og ødelæggende.

Indtil nu, teamet har testet deres nye model ved at anvende den på et fælles input til design af stormvandinfrastruktur:kurver for dybde-varighed-frekvens. Disse kurver og deres anvendelse vil bestemme effektiviteten og modstandsdygtigheden af ​​stormvandinfrastruktur under fremtidige ekstreme begivenheder.

"Den forskning, der foretages her på Carnegie Mellon, kan føre til store fremskridt i, hvordan byer og lokalsamfund forbereder og designer til virkningerne af klimaforandringer, "Samaras siger." Det er vores pligt som ingeniører at overveje, hvordan infrastrukturen fungerer både nu, og i fremtiden. "