Ny model udviklet til at forudsige jordskred langs skovbrande brænder ar

En naturbrand efterfulgt af en intens regnstorm er ofte en opskrift på katastrofe. Uden vegetation til at afbøde nedbør, kan vandafstrømning blive til et hurtigt bevægende, meget ødelæggende jordskred, kaldet en "affaldsstrøm", som ofte har magten til at udslette biler, hjem og motorveje - nogle gange resulterer i ofre.

Northwestern University-forskere støttet af U.S. National Science Foundation har udvidet en fysik-baseret numerisk model til at undersøge og forudsige områder, der er modtagelige for affaldsstrømme.

"Vildbrande og deres konsekvenser, såsom jordskred, forværres af virkningerne af klimaændringer og resulterer i ødelæggelser i mange regioner af nationen," sagde Bruce Hamilton, en programdirektør i NSF's direktorat for ingeniørvidenskab. "Denne forskning kan hjælpe os med at forudse og afbøde disse påvirkninger."

Denne udvidede model kunne i sidste ende bruges i et tidligt varslingssystem for mennesker, der bor i højrisikoområder, hvilket gør dem i stand til at evakuere, før det er for sent. Oplysninger fra modelsimuleringer kan også bruges til at designe ny infrastruktur – såsom omledningsstænger, der afleder vand i hurtig bevægelse væk fra boliger og veje – til højrisikozoner.

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Natural Hazards and Earth System Sciences .

"Folk vil gerne vide om deres umiddelbare og fremtidige risiko," sagde Northwesterns Daniel Horton, undersøgelsens seniorforfatter. "Selvom det endnu ikke er i overensstemmelse med operationelle standarder, kan denne modelleringsramme en dag være medvirkende til at forudsige, hvor affaldsstrømme sandsynligvis vil forekomme og beslutte, hvem der skal evakueres."

Da klimaændringer øger sandsynligheden for naturbrande og kraftig regn, kan affaldsstrømme også blive mere almindelige. Sidste år rev en affaldsstrøm en 150 fods sektion af vejbanen ud langs Highway 1 nær Big Sur, Californien. Den maleriske to-sporede motorvej var lukket i tre måneder, hvilket afbrød turismen til regionen.

Katastrofen var et resultat af et slag:en skovbrand, der brændte fra august til december 2020, efterfulgt af en atmosfærisk flod - en lang, tynd streng af koncentreret fugt på himlen - der dumpede næsten en meter regn den følgende januar.

Efter intens nedbør er områder med ar ved skovbrande mere modtagelige for oversvømmelser. I en typisk situation interagerer vegetation med regn, som derefter trænger ned i jorden. Men hvis et område brændes, er vegetationen væk, så den ikke længere kan opsnappe den pludselige tilstrømning af fugt. Endnu værre, i nogle regioner smelter voks fra brændt vegetation, kommer ind i jorden og størkner derefter. Disse voks danner en barriere for regn, der blokerer for det fra at trænge ind i jorden. I stedet løber regnen hen over jorden og samler sten, mudder, træer og endda biler op for at blive en affaldsstrøm.

"På grund af menneskeskabte klimaændringer bliver de ingredienser, der fører til affaldsstrømme, bestemt mere almindelige," sagde Horton. + Udforsk yderligere

Ny model udviklet til at forudsige jordskred langs skovbrande ar