Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Ny metode til at bestemme, hvor modstandsdygtige floder er mod tørke

Forsinket strømningsseparation for tre opland fra Schweiz med forskellige strømningsregimer. Kredit:Michael Stölzle

Varme, tørre forhold, og de resulterende lave strømme i floder og søer præget sommermånederne 2003, 2015 og 2018 i Europa. En anden low-flow periode er på kortene til sommeren 2020. Forskere fra Freiburg Universitet, arbejder med universiteterne i Trier og Oslo, Norge, har præsenteret en ny metode, der kan hjælpe forskere med at fortælle mere præcist, hvor sårbare floder er for tørkeforhold. Deres resultater er offentliggjort i tidsskriftet Hydrology and Earth System Sciences.

"Vi ser, at forskellige floder reagerer meget forskelligt på mangel på nedbør, "siger forfatteren af ​​undersøgelsen, Dr. Michael Stölzle fra Environmental Hydrosystems ved University of Freiburg. Kernen i den nyudviklede metode er en filteralgoritme, der deler strømmen i hurtigere og langsommere komponenter. Hvis et opland er domineret af hurtige komponenter og overfladeafstrømning, oplandet er ofte mindre i stand til at lagre vand og er derfor mere afhængig af regelmæssig regn - og er dermed mindre modstandsdygtig over for tørke. Hvis, på den anden side, de fleste afstrømningskomponenter er langsommere - f.eks. fra snesmeltning eller store grundvandsmagasiner, floderne vil have en længere stabil strøm, selv under længere tørre perioder. Ved hjælp af filteret, forskere kan også bestemme, efter hvor mange dage en hurtigere afstrømningskomponent stopper med at bidrage betydeligt til en floders samlede strømning.

"Filtrering af streamflow -signalet er ikke en ny idé, "siger Stölzle, "men det blev ofte kun adskilt i en hurtig og en langsommere komponent." I dette studie, hydrologerne forfinede de eksisterende filtre til at identificere tre eller fire strømningskomponenter med forskellige forsinkelser. Dette viste, at alpine regioner, for eksempel, ikke kun have snesmeltning om sommeren som dominerende komponent, men har også meget stabile afstrømningsforhold om vinteren. "Heraf konkluderer vi, at selv i stejle alperegioner kan der være vigtige lagre under overfladen, som kan sikre kontinuerlig afstrømning nedstrøms, «siger Stölzle.

Undersøgelsen brugte streamflow-data fra områder i Baden-Württemberg og Schweiz. Da der kun kræves streamflow -data til den nye metode, det kan i princippet anvendes over hele verden og kan også bruges til vandforvaltning. Forskerne foreslår at anvende metoden på andre variabler såsom grundvandsniveauer eller bruge den til at adskille gletscher og snesmeltkomponenter.

"I Baden-Württemberg, denne metode kan i fremtiden hjælpe os med bedre at forstå, hvor følsomt et opland er for tørke, "Stölzle forklarer." En aktuel undersøgelse blandt de lavere vandmyndigheder har vist, at både vandingsbehovet og ansøgninger om vandforbrug sandsynligvis vil stige i fremtiden. "