De flesta större översvämningar i sydöstra Queensland kommer i femårsperioder, en gång vart 40:e år eller så, enligt vår nya forskning.

Men översvämningsuppskattning, skydds- och hanteringsmetoder är fortfarande utformade utifrån att översvämningsrisken förblir densamma hela tiden – trots tydliga bevis för att den inte gör det.

Vi analyserade historiska översvämningsdata från tio stora avrinningsområden i sydöstra Queensland. Som vi rapporterar i Australasian Journal of Water Resources, 80 % av de betydande översvämningarna kom under femårsfönster, med 35-års gap av relativ torrhet mellan.

Det tidiga 1970-talet förde med sig en rad allvarliga översvämningar till sydöstra Queensland. Detta följdes på 1980-talet av en rad projekt för utveckling av översvämningsslätter, tillsammans med omfattande forskning om översvämningsslätter och översvämningsrisk, genomfördes av en grupp forskare som beskrev sig själva som "Roadshow" på grund av deras frekventa besök i regioner som är utsatta för översvämningar.

Under hela 1980-talet några Roadshow-medlemmar märkte att stora översvämningar i sydöstra Queensland verkade följa en 40-årscykel, med femårsperioder med hög översvämningsrisk åtskilda av 35 år med lägre översvämningsrisk. De spekulerade i att nästa "1974 översvämning" (en hänvisning till en förödande översvämning som drabbade Brisbane och South East Queensland det året) skulle komma någon gång runt 2013.

Säker nog, South East Queensland drabbades återigen av stora översvämningar i januari 2011 och januari 2013.

Tydligen, stora översvämningar i sydöstra Queensland är inte slumpmässiga. Det här är ett problem, med tanke på att utvecklingspolitik och ingenjörspraxis, i stort sett, antar fortfarande att de är det.

Historien upprepas

1931, Queensland-meteorologen och bonden Inigo Jones kopplade Brisbane Rivers översvämningar till Bruckner-cykeln av solaktivitet, som han bestämde sig för att vara 35 år lång, men som sedan har visat sig variera från 35 till 45 år.

1972, översvämningsingenjören John Ward hävdade att översvämningsfrekvensfördelningarna skiljer sig åt i rum och tid eftersom högre flöden härrör från en mängd olika nederbördsmekanismer. Just då, minimal insikt var tillgänglig i vad dessa olika nederbördsmekanismer var.

På 1990 -talet, torka forskning i Queensland av, bland andra, forskarna Roger Stone och Ken Brook och John Carter identifierade cykliska variationer i Queensland nederbörd i samband med Southern Oscillation Index (SOI), stödja idén om icke-slumpmässiga förekomster av översvämningar.

1999, Den australiensiska hydrologen Robert French märkte också att oregelbunden klustring av översvämningshändelser var associerad med SOI, och påpekade att översvämningsplanering behövde ta hänsyn till mer än bara säsongs- eller år till år -variation.

På senare tid, Översvämningsincidensen har varit starkt kopplad till storskaliga havsprocesser som El Niño/Southern Oscillation (ENSO) och Interdecadal Pacific Oscillation (IPO). Dessa fenomen verkar ha en markant effekt på nederbördsvariabiliteten i östra Australien, och därmed på risken för både översvämningar och torka.

Är 40-årscykeln verklig?

Vi sammanställde register över stora översvämningar i sydöstra Queensland mellan 1890 och 2014. Som tabellen nedan visar, ungefär 80% av de stora historiska översvämningarna inträffade inom en serie på fem års översvämningsbenägna perioder, trots att dessa perioder tillsammans endast representerar 16 % av studieperioden.

I genomsnitt, antalet stora översvämningar per år var 4,9 gånger högre inom de femåriga översvämningsbenägna perioderna.

Inte bara var översvämningar mer frekventa, de var också svårare, med översvämningshöjder 41 % högre under de femåriga översvämningsbenägna perioderna än vid andra tidpunkter.

Även om några stora översvämningar inträffade utanför de femåriga översvämningsbenägna perioderna, den 40-åriga cykeln av översvämningar i sydöstra Queensland verkar vara ett genuint fenomen.

Vad driver cykeln?

Den mest troliga fysiska förklaringen till cykliska eller icke-slumpmässiga översvämningar är börsintroduktionen, vilket är ungefär som ENSO-cykeln förutom på längre tidsskalor. Börsintroduktionen påverkar indirekt klimatet i östra Australien, genom att påverka både storleken och frekvensen av ENSO-påverkan.

De senaste "negativa faserna" av börsintroduktionen – vilket betyder varmare än genomsnittliga Stillahavstemperaturer norr och söder om tropikerna – inträffade ungefär under 1870–95, 1945-76, och 1999–nutid.

Om vi ​​jämför dessa med de femåriga översvämningsbenägna perioderna i tabellen ovan, vi kan se att med undantag för 1930–34, alla femåriga översvämningsbenägna perioder inträffade under dessa negativa börsintroduktionshändelser. Intressant, de stora översvämningarna på 1950- och 1960-talen inträffade utanför de femåriga översvämningsbenägna perioderna som identifierades av 1980-talets Roadshow, men anpassa sig till negativa villkor för börsnoteringen.

Trots alla dessa bevis, de flesta ingenjörer och översvämningsplanerare antar fortfarande att översvämningar sker slumpmässigt och att översvämningsrisken är densamma hela tiden. Fraser som "en på 100-års händelse" eller "1 % årlig överskridande sannolikhet" används rutinmässigt för att beskriva översvämningar, trots att risken under några år och decennier är betydligt högre. Detta ger en falsk känsla av säkerhet under tider då stora översvämningar är mycket mer sannolika.

Om detta tillvägagångssätt fortsätter, då kommer våra översvämningsskydd med några decennier inte att vara så tillförlitliga som vi trodde – ett faktum som många Queenslandbor nu kan intyga.

Vi behöver nya metoder för att hantera verkligheten att stora översvämningar inte sker slumpmässigt. Det skulle utan tvekan vara mer förnuftigt att dela upp översvämningsregister i två (eller flera) kategorier – en för tider när översvämningsrisken är "normal" och en annan för perioder där risken är högre – och sedan omvärdera översvämningsfrekvensfördelningar och översvämningsrisker för varje kategori . Beslutsfattare får sedan en mer realistisk uppskattning av den verkliga risken för översvämningar vilket leder till mer informerad och mer motståndskraftig översvämningsplanering och försvar.

Detta nya tillvägagångssätt kan också hjälpa till att planera för förändringar av översvämningsrisken som förväntas i framtiden, oavsett om det beror på klimatförändringar, förändrad markanvändning, eller vad haven och himlen nu kastar på oss.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.