En av de viktiga tillämpningarna av klimatkunskap är inom området katastrofer. Att kunna förutsäga omfattningen av en potentiell katastrof och de risker en katastrof kan innebära för ett samhälle i framtiden är värdefull och avgörande information för inte bara statliga myndigheter och hjälporganisationer, utan också för att stödja individer och samhällen att både bygga strategier för att bli mer motståndskraftig och att förutse när en katastrof sannolikt inträffar.

Katastrofer kan skilja sig mycket beroende på region, klimat, tid på året, socioekonomisk kontext och andra faktorer. Men även om vi har sett betydande framsteg när det gäller att förstå risken för vissa typer av katastrofer, såsom torka och orkaner, har framstegen släpat efter för andra typer - såsom översvämningar och särskilt snabba översvämningar. Även om översvämningar skiljer sig åt beroende på vattenkälla och landområde, är det allmänt känt att översvämningar kan vara särskilt farliga.

Andrew Kruczkiewicz, Agathe Bucherie, Simon Mason och deras kollegor har fördjupat sig i dessa definitioner för en ny artikel. Vi frågade Agathe och Andrew om deras insikt i denna skärningspunkt mellan klimatdata och tillämpning.

Vissa människor kanske ser att dela upp översvämningar i olika typer som att de delar hårstrån, men det är sant att en "kust" översvämning skiljer sig mycket på många sätt från en "flash" översvämning. Varför tror du att dessa distinktioner är avgörande? Varför måste vi kategorisera katastrofer?

Agathe Bucherie:Alla översvämningar är inte likadana. De kan ha olika grundorsaker och beteende, vilket leder till väldigt olika effekter. Att förstå och kategorisera översvämningar efter deras utlösare är nyckeln till att förbättra katastrofförutsägelser. Faktum är att tekniker som används för kustöversvämningsprognoser (till exempel baserade på stormflodsmodeller) skiljer sig väsentligt från flodöversvämningsprognoser (vanligtvis med storskalig övervakning av hydrologiska nätverk) eller snabböversvämningsprognoser (primärt baserade på lokala och extrema nederbördsprognoser). Dessutom skiljer sig översvämningsrisken avsevärt i tid och rum från en översvämningstyp till en annan. Att noggrant kartlägga var och när befolkningar är mer benägna att drabbas av varje typ av översvämning är avgörande för att förbättra uppfattningen om katastrofrisker. Tyvärr förblir vissa katastrofer som översvämningar försummade, och vissa samhällen i höglandet, långt ifrån allmänt kartlagda översvämningsbenägna områden som kustnära eller översvämningsslätter, kan känna sig säkra och inte medvetna om översvämningsrisken. Översvämningar har väldigt olika beteenden, och att veta vilken typ av översvämningssamhällen som utsätts för är avgörande för att katastrofutövare ska kunna förutse vilken typ av påverkan de kan förvänta sig. Till exempel är översvämningar, som kännetecknas av lokaliserade och plötsligt förödande händelser, den mest skadliga och dödliga översvämningstypen i världen. Lämplig katastrofberedskap och insatsåtgärder kan därför skilja sig från en översvämningstyp till en annan.

Vad är historien om detta arbete vid International Research Institute for Climate and Society?

Andrew Kruczkiewicz:IRI har varit en av de ledande inom klimatforskning generellt i nästan tre decennier, och har tillämpat den forskningen på katastrofer under de senaste 20 åren. Till exempel publicerade institutet för mer än ett decennium sedan en rapport om hur framsteg inom klimat- och väderprognoser bör (och inte bör) integreras i politik och praxis för katastrofriskhantering. Sedan dess har olika aktiviteter utvecklats här på IRI, med viktiga samarbeten från vårt arbete med Röda Korset, World Food Programme, Världsbanken och Group on Earth Observations. Under de senaste fem till tio åren har de humanitära och utvecklingsgrupperna börjat utveckla mer strukturerade tillvägagångssätt för att införliva prognos- och riskbaserade strategier i sina standardförfaranden. Destruktiva, snabbt inträdande extrema händelser som översvämningar och lerflöden har dock förblivit svårfångade när det gäller att gå bortom "engångsprojekt".

Vårt arbete med snabba översvämningar inleddes av ett fyraårigt NASA-bidrag för att arbeta i samarbete med IFRC Climate Center och Ecuadorian Red Cross för att tillsammans utveckla en ny påverkan-baserad prognos för översvämning. Det projektet stödde också utformningen av ett "tidigt agerande protokoll" så att Röda Korset kunde anpassa prognosen till en påfyllningsbar finansieringskälla för att tidigt vidta åtgärder.

På senare tid har IRI:s katastrofarbete lett till samarbete över Columbia University, inklusive med ett nytt nätverk för katastrofer och motståndskraft genom vilket klimatskolan kommer att utveckla ytterligare aktiviteter relaterade till vetenskap, policy och praktik för katastrofer.

Ytterligare samarbeten med Ecuadors nationella meteorologiska institut (INAMHI), NOAA Cooperative Institute for Severe and High-Impact Weather Research och Climate School's Center for International Earth Science Information Network har stöttat IRI:s arbete i detta tvärvetenskapliga område.

Hur har inkluderingen av fjärranalysdata förbättrat vår förståelse för översvämningar och översvämningsrisker?

Agathe:Fjärranalystekniker används alltmer för att analysera den rumsliga och tidsmässiga fördelningen av översvämningsrisker globalt, särskilt för att karakterisera översvämningsrisk och exponering. En av de vanligaste tillämpningarna är användningen av Synthetic Aperture Radar (SAR)-bilder för att övervaka ström och detektera tidigare översvämmade områden och bedöma strukturella översvämningspåverkan. Detekteringen av översvämningshändelser är dock fortfarande en utmaning med hjälp av jordobservation. Även om fjärranalys är användbart för att kartlägga områden som är utsatta för översvämningsrisk baserat på historisk översvämningsfrekvens, är vi särskilt intresserade av att integrera fjärranalys för att analysera känsligheten för snabba översvämningar i en vattendelare vid kraftigt regn. Vi använder Digital Elevation Model, Land Use Land Cover och Sandinnehållsprodukter härledda från fjärranalystekniker för att extrahera avrinningsområdets geomorfologi och ytegenskaper, vilket indikerar ökad översvämningspotential. Dessutom utforskar vi fördelen med att använda fjärranalys för bedömning av strukturell sårbarhet, med ett pilotprojekt i stadsområdet Quito, Ecuador. Med hjälp av Google Street View utformade vi en process som gör att vi kan bygga utbildningsdatauppsättningar för att automatisera kartläggningen av översvämningssårbarhet för stadsområden i geografiska regioner. Detta utvecklades i samarbete med Lehman College City University of New York ledd av doktoranderna Raychell Velez, Diana Calderon och Lauren Carey och Carolynne Hultquist vid CIESIN, publicerad här.

Hur hoppas du att politiker använder den här studien?

Andrew:Det övergripande målet är att ta fram ett Early Action Protocol (EAP) för översvämningar genom att integrera denna studie med statisk och dynamisk information om översvämningsrisker, exponering och social sårbarhet i Ecuador. Men att göra det är en process som kräver engagemang med beslutsfattare från de tidigaste stadierna av projektet. En av de mest lovande inslagen i detta projekt är att policyutveckling från de tidigaste designstadierna har varit en lika, om inte större, motiverande faktor. Även om det finns olika system för tidig varning för katastrofer, inklusive för översvämningar och översvämningar, finns det få system som integrerar tidiga åtgärder i varningen. Det är ännu färre som anpassar strukturerade, påfyllningsbara finansieringskällor med åtgärden. Även om det är utmanande att balansera strävan efter rigorös vetenskap med det akuta behovet av att producera en "användbar produktion", strävar vi efter att se till att förväntningarna matchas mellan varje partnerorganisation, givare och samarbetande forskare, så att de begränsningar och möjligheter – som samt tidslinjen för olika typer av utdata (ej begränsade till datautgångar)—kommuniceras.

Med tanke på att vårt arbete är inriktat på att utveckla föregripande handlingsplaner specifikt för den humanitära sektorn, måste vi komma ihåg de etiska övervägandena och avvägningarna mellan att utveckla snabba, projektbaserade resultat som kan vara kortlivade och att spendera ytterligare resurser för att utveckla politiken. svar och standardförfaranden som kommer att ta längre tid att göra men som sannolikt kommer att pågå längre än ett projekts livscykel. Denna balans är svår och ber forskarna att kliva utanför sin komfortzon. Men på IRI förstår vi vikten av att vara tydliga med privilegiet och ansvaret som följer med att arbeta i katastrofsamhället, särskilt inom den humanitära sektorn. I många fall kan utmaningar med att förutse katastrofer tyckas vara ett "dataproblem". Men även om så är fallet är data inte nödvändigtvis lösningen, och många gånger är data inte det primära problemet. De större utmaningarna är att få befintliga data integrerade i politik och gemenskapsåtgärder.