Sand används för att skapa en höjdprofil i laboratoriet. En skanner upptäcker den automatiskt och projicerar färgkodade konturlinjer på den. Virtuellt regn kan utlösas över det sandiga landskapet med speciella handrörelser. Kredit:Damian Gorczany
Ingenjörer vid Ruhr-Universität Bochum har utvecklat en ny statistisk modell som förutsäger hur troliga extrema översvämningshändelser är i Tyskland. Till skillnad från tidigare modeller, de skiljer mellan flera typer av översvämningar med olika orsaker, som kraftigt regn, snö eller rumsligt utdragna regnhändelser med långa varaktigheter. Modellen förbättrar bedömningen av översvämningsrisker och för att planera lämpliga skyddsåtgärder. Teamet ledd av professor Andreas Schumann från Institutet för Hydrologi, Water Resources Management and Environmental Engineering rapporterar om sitt arbete i Bochum science magazine Gnid in .
I deras modell, hydrologerna skiljer mellan tre huvudtyper av översvämning, som härrör från olika orsaker:kraftigt regn, som varar en eller två dagar; långvarigt regn under fyra till fem dagar; och snörelaterade översvämningar.
I allmänhet, årliga maximivärden analyseras statistiskt utan att skilja mellan de olika typerna av översvämningar. Dock, detta är precis vad som krävs för att uppskatta sannolikheten för översvämningar med hänsyn till de regionala förhållandena. Kort, lokalt kraftigt regn kan, till exempel, få floder att bryta sina stränder om deras avrinningsområde är litet, men för stora avrinningsområden är händelser med lång varaktighet mer relevanta, vilket resulterar i en överlagring av översvämningsvågor från bifloder.
Sammanför väderdata och vattennivåer
Schumanns grupp beräknade flera översvämningstyper för den nya modellen. Som grund, de fick register över utsläppen för många mätare vid tyska floder från respektive statskontor och relaterade översvämningar med meteorologiska data från Deutscher Wetterdienst. Eftersom många översvämningsdata härstammar från början av 1900-talet, meteorologiska omanalyser tillhandahölls från partners vid Goethe-universitetet i Frankfurt. På så sätt blev det uppenbart vilka väderförhållanden som orsakar vilka effekter i älvarna och hur översvämningsrisken för framtiden kan förändras. Just nu, modellen är baserad på data från floden Mulde i Sachsen och östra Harz-regionen. En rumslig förlängning på Niedersachsen, Inn Basin, och andra regioner i Tyskland och Österrike är på väg. Den utvecklade metoden fungerar för alla regioner, även om den måste anpassas för att ta hänsyn till de specifika regionala förhållandena.
Speciellt gränsvillkoren måste beaktas. Dessa inkluderar den rumsliga och tidsmässiga variationen av markfuktighet, markanvändning, regionens lättnad, som, till exempel, bestämmer flodnätets täthet och formen på översvämningsvågor.
Översvämning sker med oregelbundna intervall
"Vi kan nu beräkna hur troligt det är att en viss typ av översvämning inträffar, säger Andreas Schumann. Men, dessa händelser är inte jämnt fördelade över tiden. Tillsammans med sina partners från meteorologi, Bochums ingenjörer söker just nu en förklaring till perioder med ett litet eller stort antal översvämningar.
Vad som är klart:Tyskland har varit i en översvämningsbenägen period sedan omkring 1993. "Det är naturligtvis ofta frågan om detta är resultatet av klimatförändringarna, ", konstaterar Andreas Schumann. "Men mätsekvenserna är än så länge inte tillräckligt långa för att bekräfta ett sådant samband. Det var översvämning perioder i det förflutna, också." Trender, å andra sidan, dyker upp:snööversvämningar har blivit mer sällsynta, översvämningar på grund av kraftigt regn oftare – även om det inte är statistiskt signifikant för tillfället.