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2024-09-19 22:46:03
インディアナ大学の研究者らは、「川の流下」という危険な現象に関する重要な知見を明らかにし、川がいつどこで突然劇的に流れを変えるかを予測する方法を提示した。 自然この画期的な研究は、壊滅的な洪水を通じて人類の歴史を形作り、世界中の何百万人もの人々を脅かし続けているプロセスに光を当てています。
インディアナ大学ブルーミントン校の文学部地球大気科学科 (EAS) の博士候補生、ジェームズ・「ジェイク」・ギアロン氏が率いる研究チームは、初めて河川の分離を引き起こす条件を概説しました。共同執筆者には、現在カリフォルニア工科大学の博士研究員であるハリソン・マーティン氏 (Ph.D. EAS ’23)、現在 EVS, Inc. のクラーク・デリスル氏 (Ph.D. EAS ’23)、インディアナ大学ブルーミントン校の博士研究員で現在カリフォルニア大学リバーサイド校の教員であるエリック・ベアフット氏、地球大気科学科のマルコム・シルビア・ボイス地質科学教授であるダグラス・エドモンズ教授が含まれます。
チームは、高度な衛星技術を使用して、特定の地形が剥離の可能性を高める理由を地図に表した。「川の周りの地形を測定するのは、密集した植生のために難しく、時間がかかります」とギアロン氏は言う。「私たちは、レーザーを使用して地形を測定する新しい衛星を利用しました。」ライダーと呼ばれるこの技術は、植生を貫通して地表の標高を見つけ、正確な地形測定を可能にする。
この研究は、人類が何千年も取り組んできた問題である剥離がいつ起こるかを予測するための新しい枠組みを提示している。「剥離はおそらく古代の洪水神話の着想源であり、人類史上最大の洪水を引き起こし、今日でも何百万人もの人々を脅かし続けている」とエドモンズ氏は説明した。「気候変動により地球の水循環が変化し、洪水が発生しやすい地域への人間の進出が進むにつれて、剥離を理解し予測することがこれまで以上に重要になっている」
川の剥離の原因は何ですか?
河川の崩壊は、川の水位が周囲の地形より高くなると発生します。これは、河床に堆積物が堆積することが多いためです。これが発生すると、川は堤防を越えて氾濫し、氾濫原に新たな水路を刻むことがあります。これは、通常そのような水量に耐えられるように設計されていない地域を川全体が流れ込むため、深刻な洪水につながる可能性があります。たとえば、2008 年にインド北部のコシ川で発生した崩壊は、3,000 万人以上の住民に直接影響を及ぼし、数百人が死亡し、10 億ドル以上の損害をもたらしました。
従来、科学者たちは、河床の剥離は主に 2 つの要因によって起こると考えていた。つまり、川底が氾濫原より高くなったか、川の両側の土地が水にとってより急勾配で魅力的な経路を提供したかのどちらかである。「宇宙から収集した地形データを使用して、この 80 年前の 2 つの考えを実際に検証できるようになりました」とエドモンズ氏は言う。「そして、両方の要因が連携して作用し、川の位置に応じて異なる役割を果たしていることがわかって驚きました」
剥離の危険性を予測する – 洪水リスクをマッピングする新しい方法
研究者らは、衛星画像を使用して過去数十年間の河川の動きを追跡し、世界中の河川の分離 174 件のデータを分析し、分離は河川の中流部よりも山脈や沿岸部でより多く発生することを明らかにした。研究者らは、分離の 74 パーセントが堆積物が急速に堆積する傾向がある山腹や海岸線の近くで発生したことを発見した。
さらに、研究者らは地形データを使用して、彼らが「分離回廊」と呼ぶものをマッピングする新しいモデルを開発した。これは、川が現在のコースから外れた場合にたどる可能性のある経路である。このツールは、政府や計画立案者が、特に洪水管理リソースが限られている地域で、突然の洪水の危険が高い地域を特定するのに役立ちます。
この研究は、洪水危険度評価において剥離を考慮することの重要性も強調している。これは、現在の洪水モデルでは通常考慮されていないことである。「従来の洪水モデルは、大雨による水位上昇に焦点を当てているが、剥離は降雨量が大きな懸念事項ではない地域でも、予告なく発生する可能性がある。そのため、剥離は地震と同様、特に危険で予測が難しい」とギアロン氏は述べた。
南半球諸国への影響
この研究結果は、流失がより頻繁に発生し、より致命的な事故もしばしば起きている、アフリカ、ラテンアメリカ、アジアの開発が遅れている南半球の国々にとって特に貴重なものとなるだろう。こうした地域の多くでは、地質学的要因とインフラの課題が重なり、コミュニティが突然の河川の変化に対してより脆弱になっている。例えば、2010年にパキスタンのインダス川で流失に関連した洪水が発生し、2,000万人以上が被害を受けた。
最小限のデータに基づくこの新しいモデルは、各国が河川の崩壊に関連した災害に備えるのに役立ち、人命を救い、経済的損害を軽減できる可能性がある。科学者、政策立案者、実務者に洪水リスクについて考え、計画する新しい方法を提供することで、また気候変動が気象パターンを変え続け、世界中で洪水の危険が増大する中、この研究は河川の崩壊がもたらす危険を理解し、軽減するための重要なツールを提供する。
#画期的な研究が世界中の何百万人もの人々を脅かす壊滅的な河川の変化を予測