Ученые разработали систему, которая может прогнозировать внезапные наводнения за час до их начала

Исследователи из Корейского института гражданского строительства и строительных технологий (KICT) разработали систему прогнозирования ливневых паводков, которая может предсказывать ливневые паводки за час до их начала. Система учитывает региональные особенности наводнений и местные факторы, чтобы предоставить точные данные прогноза, уменьшая количество жертв и материальный ущерб, вызванный внезапными наводнениями.

В последнее время в Корее наблюдается резкое увеличение количества локальных проливных дождей и наводнений в связи с глобальным потеплением. Частые ливневые паводки трудно прогнозировать, а точность прогноза низка. Это часто приводит к крупным катастрофам, уносящим сотни жизней, как это произошло в Германии и Китае (Хэнань) в июле 2021 года. Наводнения являются одним из самых смертоносных видов стихийных бедствий, но изменение климата сделало их прогнозирование еще более сложным.

Внезапное наводнение вызывается быстрым подъемом воды, стекающей в соседние ручьи или реки из-за интенсивных дождей, сконцентрированных на небольших участках, и происходит за достаточно короткий промежуток времени. В низменных городских районах, таких как Каннам в Сеуле, и в горных районах скорость подъема и течения воды намного выше, чем в других районах с таким же количеством осадков. Нынешнее предупреждение о сильном дожде (прогнозирование на основе определенного уровня осадков) далеко от реального, предполагаемого риска наводнения. Оно далеко не всегда эффективно передает информацию о риске внезапных наводнений, которые внезапно обрушиваются на города, горные районы или регионы вдоль малых рек.

Исследовательская группа KICT под руководством доктора Хван Сохвана разработала систему для этих регионов, которая прогнозирует внезапные наводнения на основе данных радара осадков Министерства охраны окружающей среды с учетом региональных особенностей наводнений. Эта система начнет предоставлять услуги по прогнозированию корейским правительством в этом году.

Система прогнозирования внезапных наводнений извлекает местные факторы, определяющие глубину затопления и степень ущерба от наводнений в различных регионах и условиях, основываясь на информации об ущербе от предыдущих наводнений и специфических характеристиках региональных наводнений. С их помощью система выводит собственные уравнения характеристик и использует их для прогнозирования рисков внезапных наводнений в районах, не имеющих информации об ущербе от наводнений.

Более конкретно, она переносит гидрологические характеристики районов с измерениями на районы без измерений, чтобы предоставить точные прогнозные данные о риске внезапного наводнения для городов, а также островов и горных районов. Это первая система такого рода для прогнозирования наводнений.

Эти технические особенности позволяют быстро и точно рассчитать риск внезапного наводнения в любом регионе, включая города, горы и острова. Это, в свою очередь, позволяет всего за несколько минут точно спрогнозировать надвигающееся через час наводнение. В течение четырехлетнего периода опытной эксплуатации с 2019 по 2022 год система доказала свою эффективность, точно предсказав крупные наводнения во всех районах Кореи примерно за час до их начала. Успешность прогнозирования ливневых паводков составила впечатляющие 90,3% для 31 случая сильных дождей во время публичной проверки в 2019 году.

Доктор Хван сказал: “Независимо от того, насколько точным является прогнозирование, его прогноз не имеет никакой ценности как информация, если он не приходит достаточно быстро”. Он добавил: “Ожидается, что эта система прогнозирования значительно сократит число жертв и материальный ущерб, вызванный внезапными наводнениями, поскольку их приход можно предсказать как минимум за час до начала”.

Выводы:

• Внезапные наводнения, вызванные интенсивными осадками, сконцентрированными на небольших территориях, трудно поддаются точному прогнозированию и часто приводят к крупным катастрофам.
• Система прогнозирования внезапных наводнений, разработанная KICT, использует данные радара осадков и региональные характеристики наводнений для прогнозирования внезапных наводнений в различных регионах.
• Система извлекает местные факторы и использует их для составления уравнений для прогнозирования риска наводнений в районах, не имеющих информации об ущербе от наводнений.
• В ходе экспериментальной эксплуатации система продемонстрировала успешность прогнозирования наводнений на уровне 90,3%, доказав свою эффективность в снижении числа жертв и материального ущерба.