Paris-oversvømmelsen er et af de store gennembrud inden for hydrologi

Byen Paris var for nylig i høj alarmberedskab efter en syndflod af regn. Pariserne så med stigende bekymring på, mens Seinen fortsatte med at stige, vandstanden, der kryber op ad benene på Zouave-statuen på Pont d'Alma-broen i det centrale Paris, som har fungeret som en uofficiel oversvømmelsesmåler siden de ødelæggende oversvømmelser i byen i 1910. Heldigvis, den umiddelbare trussel mod Paris ser ud til at aftage, selvom mange andre byer langs Seinen oplever omfattende oversvømmelser.

Dette års særligt alvorlige oversvømmelser på Seinen viser, hvor komplekst forholdet mellem nedbør og oversvømmelser er. Det går også tilbage til en kritisk udvikling i oversvømmelseshydrologiens historie og vandkredsløbet:fordi det var Seines stigning og fald, som reaktion på kraftig regn, som inspirerede til et af de store gennembrud inden for hydrologi.

I slutningen af ​​det 17. århundrede, en fransk forsker ved navn Pierre Perrault estimerede vandstrømmen i en biflod til Seinen og sammenlignede den med nedbør på tværs af flodens afvandingsområde. Derved, han demonstrerede for første gang, at nedbør var alt, hvad du behøvede for at redegøre for vandstrømmen i store floder. Hans revolutionære værk "De l'origine des fontaines" blev udgivet i 1674. Selvom der ikke findes nogen specifikke beretninger, det er ikke svært at forestille sig, at Perrault tager inspiration fra skuet af Seinen i Paris, der rejser sig op ad broerne som reaktion på nedbør, som vi har set på det seneste.

Denne forbindelse mellem nedbør og flodstrømning i Paris blev bekræftet i 1686 af den franske fysiker Edme Mariotte, som kvantitativt målte hastigheden i Seinen nær Pont Royal ved at observere passage af både og affald på strømmen.

Den hydrologiske revolution

Det er svært at overvurdere, hvor revolutionære Perraults og Mariottes ideer var. Da Perrault udgav sin bog, den antikke græske teori om de fire væsentlige elementer (jord, luft, ild og vand) dominerede stadig. Dette erklærede, at alt var sammensat af en blanding af disse elementer, med de relative proportioner inkluderet i en genstand, der gennemsyrer den med dens specifikke egenskaber.

Den accepterede teori om flodstrømning, i mellemtiden, var at havvand kom ind i underjordiske huler, hvor det fordampede med jordens varme og fodrede kilder, fodrer ind i floder igen. Regnmængden blev set som utilstrækkelig til at give det nødvendige vand til at drive strømmen af ​​store floder. Oversvømmelser blev set som noget uforudsigeligt som jordskælv eller vulkanudbrud, uden for menneskelig kontrol og ikke forbundet med processer i flodoplande.

Ja, det er blevet hævdet, at der ikke var yderligere væsentlige fremskridt inden for kvantitativ hydrologi i århundredet efter Perrault og Mariotte. Udover at opdage sammenhængen mellem nedbør og oversvømmelser, Perrault introducerede også ideen om infiltration (nedbør, der trænger ind i jorden), baseflow (infiltrationsdrevet grundvandsstrøm, som opretholder flodens flow i fravær af nedbør), midlertidig opbevaring af oversvømmelsesvand på flodsletter, bank opbevaring, og lagde grundlaget for, hvad der efterfølgende ville blive formuleret som det hydrologiske kredsløb.

Oversvømmelse på Seinen

Fordi vi nu accepterer sammenhængen mellem nedbør og flodstrøm som en selvfølge, linket til oversvømmelse kan virke vildledende simpelt. Men den aktuelle oversvømmelse på Seinen illustrerer, hvordan rekordstor nedbør ikke nødvendigvis fører til rekordoversvømmelser.

Denne vinter har set det dobbelte af den normale nedbør for januar, og den kombinerede nedbør fra december og januar har sat 50 års rekord.

Når nedbør forekommer over en længere periode, mætter det jorden og får fremtidig nedbør til at overføre meget hurtigere til flodnettet. Flodoplande kan tænkes at have en slags "hukommelse", hvor virkningerne af forudgående begivenheder subtilt ændrer, hvordan flodsystemet vil reagere på fremtidige. Og så i tilfælde af oversvømmelse, rækkefølgen og omfanget af nedbørshændelser er ofte vigtigere end absolutte mængder.

Det ser ud til, at selvom denne vinter har været meget våd, og har angiveligt fået vandstanden i Seinen til at stige meget hurtigt efter storme, der har endnu ikke været en senvinterregnstorm af tilstrækkelig størrelse til at forårsage store oversvømmelser i Paris.

Den aktuelle bekymring ville være en gentagelse af mønsteret fra rekordoversvømmelserne i 1910 i Paris. I begyndelsen af ​​1910, afvandingen af ​​Seinen var allerede mættet efter kraftig nedbør i december forud. Floden Seinen var steget efter denne nedbør, før den faldt igen, få folk til at tro, at truslen om oversvømmelser var forbi. Men i januar fulgte en stor, langvarig nedbørshændelse i det vandfyldte øvre opland; dette vand blev hurtigt overført til flodsystemet og førte til omfattende oversvømmelser i Paris. Det var ikke omfanget af nedbørshændelsen, der førte til denne rekordoversvømmelse i Paris, det var snarere rækkefølgen og timingen af ​​nedbøren i forbindelse med en våd vinter.

Med den umiddelbare oversvømmelsesrisiko aftagende i år, der er fortsat en fare for, at kraftig nedbør i de næste par uger kan føre til en hurtig reaktion og stigning i flodniveauet i Seinen, både i Paris og andre steder. Og så efter at have brugt de sidste par uger nervøst på at se Seinen, befolkningen i Paris vil nu kaste øjnene mod himlen og håbe på en forholdsvis tør februar.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.