Os rios atmosféricos são responsáveis pela maioria das inundações na costa oeste dos EUA, mas também trazem a umidade necessária para a região. O tamanho dessas tempestades nem sempre se traduz em risco de inundação, no entanto, como outros fatores no solo desempenham papéis importantes. Agora, um novo estudo ajuda a desembaraçar os outros fatores de inundação para ajudar as comunidades e os gerentes de água a se prepararem melhor.
A pesquisa, publicada em 4 de junho no Journal of Hydrometeorologyanalisou mais de 43.000 tempestades de rios atmosféricos em 122 bacias hidrográficas na costa oeste entre 1980 e 2023. Os pesquisadores descobriram que uma das principais forças motrizes das inundações são solos úmidos que não podem absorver mais água quando uma tempestade atinge. Eles mostraram que os picos de inundação eram 2-4,5 vezes maiores, em média, quando os solos já estavam molhados. Essas descobertas podem ajudar a explicar por que algumas tempestades atmosféricas de rios causam inundações catastróficas, enquanto outras de intensidade comparável não. Tempestades ainda mais fracas podem gerar grandes inundações se sua precipitação encontrar uma terra saturada, enquanto tempestades mais fortes podem trazer a umidade necessária para uma paisagem ressecada sem causar inundações.
“A principal descoberta se resume ao fato de que as inundações de qualquer evento, mas especificamente de tempestades atmosféricas do rio, é uma função não apenas do tamanho e da magnitude da tempestade, mas também do que está acontecendo na superfície da terra”, disse Mariana Webb, principal autora do estudo que está concluindo seu doutorado. na DRI e na Universidade de Nevada, Reno. “Este trabalho demonstra o papel principal que a umidade do solo antes do evento pode ter na moderação de eventos de inundação. Curiosamente, as magnitudes de inundação não aumentam linearmente à medida que a umidade do solo aumenta, existe esse limiar crítico de umidade do solo acima do qual você começa a ver fluxos muito maiores”.
O estudo também desembaraçou as condições ambientais das regiões onde a umidade do solo tem a maior influência nas inundações. Em lugares áridos como Califórnia e sudoeste do Oregon, tempestades que atingem quando os solos já estão saturados têm maior probabilidade de causar inundações. Isso ocorre porque as bacias hidrográficas nessas regiões geralmente têm solos rasos e ricos em argila e capacidade limitada de armazenamento de água. Devido à menor precipitação e maiores taxas de evaporação, a umidade do solo também é mais variável nessas áreas. Por outro lado, em Lush Washington e nas Cascades Interior e nas regiões da Serra Nevada, as bacias hidrográficas tendem a ter solos e mochilas mais profundos, levando a uma maior capacidade de armazenamento de água. Embora a saturação do solo ainda possa desempenhar um papel na condução de inundações nessas áreas, a contabilização da umidade do solo é menos valiosa para o gerenciamento de inundações, porque os solos estão consistentemente úmidos ou isolados pela neve.
“Queríamos identificar as bacias hidrográficas, onde ter informações adicionais sobre a umidade do solo poderia melhorar nossa compreensão do risco de inundação”, disse Webb. “São as bacias hidrográficas em climas mais áridos, onde a umidade do solo é mais variável devido à evaporação e precipitação menos consistente, onde podemos realmente ver melhorias na previsão de inundações”.
Embora os dados de umidade do solo sejam atualmente medidos em estações de monitoramento climático, como a rede Snotel do USDA, as observações são relativamente escassas em comparação com outras medidas como a precipitação. A umidade do solo também pode variar amplamente dentro de uma única bacia hidrográfica, muitas vezes várias estações são necessárias para dar aos especialistas uma imagem clara que pode ajudar a informar as previsões de inundações. O aumento do monitoramento em bacias hidrográficas identificado como alto risco, incluindo observações de umidade do solo em tempo real, pode aumentar significativamente os sistemas de alerta precoce e o gerenciamento de inundações à medida que os rios atmosféricos se tornam mais frequentes e intensos.
Ao adaptar as avaliações de risco de inundação a características e clima físicos de uma bacia hidrográfica específicos, o estudo pode melhorar as previsões de risco de inundações. A pesquisa demonstra como o risco de inundação aumenta não apenas com o tamanho e a magnitude da tempestade, mas com a umidade do solo, destacando o valor de integrar as condições da superfície da terra em avaliações de impacto para rios atmosféricos. “Minha pesquisa realmente se concentra nesse espaço interdisciplinar entre ciência atmosférica e hidrologia”, disse Webb. “Às vezes, há uma desconexão em que os cientistas atmosféricos pensam em água até que ela caia quando a chuva, e os hidrologistas começam seu trabalho quando a água estiver no chão. Eu queria explorar como podemos conectar melhor esses dois campos”.
Webb trabalhou com a DRI Ecohydrologist Christine Albano para produzir a pesquisa, construindo sobre a extensa experiência de Albano, estudando rios atmosféricos, seus riscos e seus impactos na paisagem.
“Embora a saturação do solo seja amplamente reconhecida como um fator -chave na determinação do risco de inundação, o trabalho de Mari ajuda a quantificar o ponto em que esse nível de saturação leva a grandes aumentos no risco de inundação em diferentes áreas ao longo da costa oeste”, disse Albano. “Os avanços na previsão do tempo nos permitem ver rios atmosféricos chegando em direção à costa vários dias antes de chegarem. Combinando informações de previsão atmosférica do rio com o conhecimento de quão perto a umidade do solo é de níveis críticos de saturação para uma determinada bacia hidrográfica, podemos melhorar ainda mais os sistemas de alerta precoce dos inundações”.
