利用先進技術，南加州大學多恩西弗分校的科學家發現了導致災難的各種因素之間的致命交互作用。 他們的研究結果旨在確定其他面臨類似洪水風險的地區。這些發現可以為災害管理、基礎設施規劃和全球公眾意識提供指導，尤其是在氣候變遷加劇極端天氣事件風險的情況下。

暴雨帶來的異常大量融雪導致尼泊爾洪水氾濫。 圖片來源：Chan-Mao Chen

今年9 月底和10 月初，尼泊爾南部加德滿都地區的大暴雨引發了致命的洪水和山崩。 這場災難發生在該國梅拉姆奇山谷發生類似災難事件三年多之後，當時毀滅性的洪水釋放出岩石、樹木和泥石流，造成數千人流離失所，並在當地社區造成廣泛破壞。

現在，研究人員利用先進技術，對2021 年6 月梅拉姆奇洪水的影響進行了精確評估，並得出了有助於預測–或許還能預防–未來災難性洪水的見解。

這項研究由南加州大學多恩西弗文學、藝術和科學學院地球科學和環境研究教授喬希-韋斯特（Josh West）和博士生陳昌茂（Chan-Mao Chen）領導、 發表在Nature Geoscience上的研究結合了最先進的衛星影像、山谷地形數位模型和實地數據，對洪水的觸發因素進行了詳細分析。 研究人員透過這種方法研究了降雨、融雪和陡峭地形是如何共同作用引發這場強大的洪水。

洪水和泥石流的完美風暴

研究顯示，梅拉姆齊洪災是由多種因素共同作用的結果，這些因素為災難的發生埋下了伏筆。

韋斯特說：『我們知道，氣候變遷正在加劇極端天氣事件的發生頻率和嚴重程度，這次洪災就是一個教科書式的例子，說明了多種力量是如何共同造成災難性洪災的。暴雨引發了融雪。

研究人員發現，異常猛烈的季風降雨與山谷上游過量的融雪相結合，使該地區的河流系統不堪重負。

災難性洪水的數位模型

研究小組透過分析十年來收集的高解析度衛星影像，以前所未有的精確度繪製了洪水前後的地形變化圖。 然後，他們利用複雜的軟體繪製了該地區高度詳細的三維地圖，稱為數位地表模型（DSM）。

透過分析DSM，他們確定了山谷中侵蝕和沈積物沉積的重要模式–這是洪水破壞力的關鍵指標。

「陳說：『監測洪水的傳統方法依賴測量儀和實地觀測，但這些方法在偏遠或難以到達的地區受到限制。有了衛星影像，我們就能更全面地了解洪水是如何改變地形的。 “

透過DSM，研究人員可以估算出侵蝕和沈積的規模，這對於了解洪水對地形和當地基礎設施影響的嚴重程度至關重要。

在某些地區，地形發生了翻天覆地的變化，整段河床都被重塑了。此外，研究團隊還檢查了河床中的巨石，以估算洪水的威力。 透過測量這些巨石的大小和移動情況，他們能夠計算出移動這些巨石需要多少水量，從而深入了解洪水的運輸能力。

陳解釋說：”我們可以知道洪水的能量有多大，以及移動這些碎片需要付出多大的代價。”

對防洪政策和準備工作的全球影響

研究結果對尼泊爾和全球類似地區的災害管理和政策制定有深遠影響。

韋斯特說：”像我們這樣詳細的洪水分析對於設計預警系統非常重要。更好地了解引發這類洪水事件的因素，有助於當局預測下一次洪水事件可能發生的時間和地點。”

研究人員也強調了利用這些數據為土地利用和基礎設施規劃提供資訊的重要性。 需要繪製洪水易發地區的地圖並了解這些地區，不僅要了解當前的風險，還要了解隨著氣候的不斷變化，這些風險在未來將如何演變。

對民眾來說，這項研究加強了人們對脆弱地區洪水風險的認識，尤其是山區和野火肆虐的地區，天氣的急劇變化會產生巨大的影響。

隨著地球持續變暖，極端天氣事件越來越頻繁，這項研究為科學家如何更好地預測和減輕洪水和其他自然災害的影響提供了寶貴的見解。

隨著氣候變遷的加劇，像梅蘭奇山谷這樣的洪災可能會變得更加常見。 研究人員希望他們的研究以及其他類似的研究能在未來降低相關風險，拯救生命。

編譯自/ ScitechDaily

DOI：10.1038/s41561-024-01596-x