International SWOT-mission kan forbedre forudsigelse af oversvømmelser

Floder, søer og reservoirer er ligesom vores planets arterier, der transporterer livsopretholdende vand i indbyrdes forbundne netværk. Når Jordens vandkredsløb løber for hurtigt, kan der opstå oversvømmelser, der truer liv og ejendom. Denne risiko er stigende, efterhånden som klimaændringer ændrer nedbørsmønstre, og flere mennesker lever i oversvømmelsestruede områder verden over.

Forskere og vandforvaltere bruger mange typer data til at forudsige oversvømmelser. I år har de et nyt værktøj til deres rådighed:ferskvandsdata fra Surface Water and Ocean Topography (SWOT) satellitten. Observatoriet, et samarbejde mellem NASA og det franske rumagentur, CNES (Center National d'Études Spatiales), måler højden af ​​næsten alle vandoverflader på Jorden. SWOT blev designet til at måle alle større floder bredere end omkring 300 fod (100 meter), og foreløbige resultater tyder på, at den muligvis kan observere meget mindre floder.

Strømmålere kan nøjagtigt måle vandstanden i floder, men kun på individuelle steder, ofte langt fra hinanden. Mange floder har slet ingen vandløbsmålere, især i lande uden ressourcer til at vedligeholde og overvåge dem. Målere kan også deaktiveres ved oversvømmelser og er upålidelige, når vandet overgår flodbredden og strømmer ind i områder, de ikke kan måle.

SWOT giver et mere omfattende 3D-kig på oversvømmelser, der måler deres højde, bredde og hældning. Forskere kan bruge disse data til bedre at spore, hvordan oversvømmelser pulserer hen over et landskab, hvilket forbedrer forudsigelserne om, hvor oversvømmelser vil forekomme og hvor ofte.

Opbygning af en bedre oversvømmelsesmodel

Et forsøg på at inkorporere SWOT-data i oversvømmelsesmodeller ledes af J. Toby Minear fra Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) i Boulder, Colorado. Minear undersøger, hvordan man kan inkorporere SWOT-data i National Oceanic and Atmospheric Administrations National Water Model, som forudsiger potentialet for oversvømmelser og dets timing langs amerikanske floder. SWOT ferskvandsdata vil udfylde rumlige huller mellem målere og hjælpe forskere som Minear med at bestemme de vandstande (højder), hvor oversvømmelser finder sted på bestemte steder langs floder.

Han forventer, at SWOT vil forbedre National Water Model-data på flere måder. For eksempel vil det give mere nøjagtige estimater af flodskråninger, og hvordan de ændrer sig med strømningen. Generelt gælder det, at jo stejlere en flods skråning er, jo hurtigere strømmer dens vand. Hydrologiske modelbyggere bruger hældningsdata til at forudsige, hvor hurtigt vand bevæger sig gennem en flod og ud af et landskab.

SWOT vil også hjælpe forskere og vandforvaltere med at kvantificere, hvor meget vand søer og reservoirer kan opbevare. Mens der er omkring 90.000 relativt store amerikanske reservoirer, har kun nogle få tusinde af dem vandstandsdata, der er indarbejdet i den nationale vandmodel. Dette begrænser forskernes evne til at vide, hvordan reservoirniveauer relaterer til omgivende landhøjder og potentielle oversvømmelser. SWOT måler titusindvis af amerikanske reservoirer sammen med næsten alle naturlige amerikanske søer større end omkring to fodboldbaner tilsammen.

Nogle lande, herunder USA, har foretaget betydelige investeringer i flodmålingsnetværk og detaljerede lokale oversvømmelsesmodeller. Men i Afrika, Sydasien, dele af Sydamerika og Arktis er der få data for søer og floder. På sådanne steder er vurderinger af oversvømmelsesrisiko ofte afhængige af grove skøn. En del af SWOT's potentiale er, at det vil give hydrologer mulighed for at udfylde disse huller og give information om, hvor vandet er lagret i landskaber, og hvor meget der strømmer gennem floder.

Tamlin Pavelsky, NASAs SWOT ferskvandsvidenskabsleder og en forsker ved University of North Carolina ved Chapel Hill, siger, at SWOT kan hjælpe med at imødegå den voksende trussel om oversvømmelser fra ekstreme storme, der er drevet af klimaændringer. "Tænk på Houston og orkanen Harvey i 2017," sagde han. "Det er meget usandsynligt, at vi ville have set 60 tommer regn fra én storm uden klimaændringer. Samfund bliver nødt til at opdatere tekniske designstandarder og oversvømmelseskort, efterhånden som intense nedbørshændelser bliver mere almindelige."

Pavelsky siger, at disse ændringer i Jordens vandkredsløb ændrer samfundets antagelser om oversvømmelser og hvad en flodslette er. "Hundreder af millioner af mennesker verden over vil være i øget risiko for oversvømmelser i fremtiden, efterhånden som nedbørshændelser bliver mere og mere intense, og befolkningstilvækst sker i oversvømmelsestruede områder," tilføjede han.

SWOT oversvømmelsesdata vil have andre praktiske anvendelser. For eksempel kan forsikringsselskaber bruge modeller informeret af SWOT-data til at forbedre oversvømmelsesfarekort for bedre at vurdere et områdes potentielle skader og tabsrisici. Et stort genforsikringsselskab, FM Global, er blandt SWOT's 40 nuværende tidlige brugere – et globalt fællesskab af organisationer, der arbejder på at inkorporere SWOT-data i deres beslutningstagningsaktiviteter.

"Virksomheder som FM Global og statslige agenturer som US Federal Emergency Management Agency kan finjustere deres oversvømmelsesmodeller ved at sammenligne dem med SWOT-data," sagde Pavelsky. "Disse bedre modeller vil give os et mere præcist billede af, hvor og hvor ofte oversvømmelser sandsynligvis vil ske."

Leveret af NASA