最潮湿的12个月:新的分析显示美国洪水警报高峰

2019年5月23日|下午1:24
图片:赫歇尔·塔利上士/内布拉斯加州国民警卫队
胡安Declet-Barreto
气候脆弱性高级社会科学家

更新5/23/19,下午5:11:这篇文章的早期版本最初声称这些发现是针对美国大陆的,但后来修改为反映出结果是针对美国本土的,因为阿拉斯加不包括在分析中。

2019年4月是美国自124年前开始记录以来最潮湿的12个月,打破了2015年5月至2016年4月创下的纪录。在美国本土的大部分地区,到2019年4月,已经下雨了超过全年平均水平20世纪。本周,美国北部和中部地区暴雨降雨量达1英尺.很明显极端降水事件越来越极端气候变化也是罪魁祸首之一。

但这对洪水风险意味着什么?我们已经知道了更频繁、更强的降雨导致了更高的洪水风险。截至2019年5月21日,大平原和中西部各州的数百个县都处于洪水或暴洪预警和警告之下(下图为国家气象局(NWS)地图上的浅绿色、深绿色和暗红色)。但目前还不清楚“有史以来最潮湿的12个月”就洪水对人口的风险而言,我们看了一下国家气象局发布的洪水警报、警告和建议,以了解一些情况。

国家气象局的一项主要职能是,当威胁生命的极端天气事件可能或肯定发生时,向政府机构和公众通报。国家气象局做到这一点的一个关键方法是根据气象预报模型和数据发布警报。

2019年5月21日的活动性洪水或暴洪警告和警告(浅绿色、深绿色和暗红色)。

洪水风险正在增加,而气候变化在其中扮演着重要角色

气候科学家评估随时间变化的一个有用方法是观察最近时期和历史时期之间气候变量(如降水)的变化,这种差异被称为“气候变化”。气候异常“我采用了这一概念,并将其应用于计算1986-2017年(历史时期)发布的洪水警报的平均数量与2018年5月至2019年4月发布的警报数量之间的差异——美国国家海洋和大气管理局(NOAA)刚刚宣布,这是有记录以来(最近一段时间)最潮湿的12个月。

我计算的连续美国的数据来自国家气象局的警报存档爱荷华州环境介孔网——令人担忧。我发现,在美国本土的3108个县中,71%(2197个)在过去12个月里发布的洪水监测、警告和警告超过了1986-2017年历史时期的平均水平。许多估计警报增加最多的县(地图上红色部分)在大都市区拥有大量人口,例如洛杉矶(加利福尼亚州)、印第安纳波利斯(印第安纳州)、芝加哥(伊利诺伊州)、凤凰城(亚利桑那州)、达拉斯和德克萨斯州东南部、苏福尔斯(SD)、纳什维尔(TN)、哥伦布(SC)、阿什维尔(NC)、匹兹堡和费城(PA)。这些城市地区的风险很高,其中许多城市有很大的不透水表面积,可能导致洪水风险。许多国家没有足够的防洪措施来应对最强降水事件期间增加的水量。

国家气象局洪水监测、警告和警告的变化。在过去12个月里,美国71%的县的洪水监测、警告和警告次数超过了1986-2017年历史时期的平均水平。

随着时间的推移按区域切片数据也显示了区域模式与国家气候评估中观测到的强降水变化在1958年至2016年的较长时期内(链接的第99百分位降水面板)数字),其中东北和中西部地区的增幅最大。这些地区也经历了洪水监测、警告和警告的最大快速增长,大平原、东南部和阿拉斯加也显示出一些快速增长。

1986-2018年国家气象局发出的洪水观察、警告和警报

就极端降水而言,我们显然处于一个新常态,这引发了关于洪水风险新常态的问题。当然,北极越来越热,美国东北部一直寒冷而阴沉,三月炸弹气旋给中西部地区带来了大量降雪,随着气温的升高,这些地区很快就被淹没了——你看到了吗五月新英格兰下了一场雪?

但除了气候因素外,洪水警报的增加还表明,由于该国人口不多的地区的新开发(即人口增加),人口风险增加。回想一下,国家气象局发布极端天气警报是为了保护生命和财产,所以发生在无人居住地区的极端天气通常不会触发警报。但随着人口越来越多,那里的人民和基础设施变得容易受到洪水风险的影响。这似乎是过去几十年人口大量增长的地方的情况。

举个例子:在有记录以来最潮湿的12个月里,有50次或更多警报的县中有4个是亚利桑那州的县,这些县自20世纪80年代以来经历了大规模的人口增长——凤凰城地铁所在的马里科帕县是警报数量第二高的县(亚瓦派县是第一)。在密西西比河沿岸,科学家们说泛滥平原上的农田、住宅和商业开发,以及对堤坝和其他防洪形式的过度依赖,给了人们一种虚假的安全感。然而,这种安全正在被侵蚀,因为密西西比河沿岸的防洪闸门不得不更频繁地打开。洪水被故意从城市转移到农业或农村地区,往往导致农业部门的经济损失。

显然,有一系列复杂的因素导致了局部洪水风险的增加——我没有忘记,即使亚利桑那州各县的增加幅度最大,西南地区作为一个半干旱地区的NWS警报增长幅度最小。然而,当真的下雨时,它更有可能更加强烈,并淹没为干燥河床建造的基础设施,这些基础设施是为了应对过去的暴洪流量而建造的。我们知道,在该国许多地区,气候对风险的影响越来越大。正如上面的地图所示,这些风险在相同的地方更频繁地发生,这加剧了对人和财产的影响。

建立抵御气候和其他因素增加的洪水风险的能力

随着洪水风险的增加,迫切需要采取更多措施来帮助建立抵御能力。建立抵御洪水风险的能力需要联邦大家庭(例如,FEMA, HUD,工程兵部队,USGS, NOAA, NASA, DOD等)的综合行动和资源,而NWS洪水预警只是其中的一部分。联邦政府可以从以下几个方面着手:考虑气候风险,并在绘制洪水风险图方面做出其他改进,投资于洪水前风险降低措施,仔细考虑在哪里和如何开发,保护非铺装地区,关注低收入和其他脆弱社区,这些社区通常承受着洪水等气候风险的过度负担。

此外,该国依靠由政府机构、大学、非政府组织和私营部门组成的网络,向社区、决策者、规划者和工程师推进和传播关于极端降水和河流洪水的科学。国会应继续为以下主要机构和项目提供充足的资金支持:

  • 美国国家海洋和大气管理局和美国国家航空航天局提供关于极端天气事件和气候变化的天气预报和科学研究。
  • 美国地质调查局领导了联邦优先河流测量计划(更大的国家河流网络的一部分)、洪水淹没测绘计划和3D海拔计划,国家依赖于这些计划进行准确的洪水风险测绘和规划。
  • 联邦应急管理局提供洪水风险地图。
  • 疾病控制和预防中心和环境保护署为家庭和社区提供宝贵的资源,帮助他们在洪水之前、期间和之后保持安全和健康。

河流测量和测绘项目的资金应该增加。洪水风险地图仅覆盖全国约三分之一的地区,其中许多已经过时,范围有限。国会和各州的联邦和州机构可以采取三项关键行动,通过扩大对极端降水事件的研究,增加河流测量网络,加强洪水测绘项目,来满足科学和数据的需求。

最后,这里提出的分析填补了跟踪累积洪水警告的一个关键空白,这一任务应该由国家气象局例行完成,并由联邦应急管理局告知公众。所有这些由政府机构领导的行动都有助于加强科学,使我们免受新出现的洪水和气候相关风险的影响。