一场特大洪涝灾害给河南省造成了严重损失,引起了全球的关注。本周的nature封面刊登了关于全球洪水灾害事件的最新研究。预计未来全球将有119个国家受到更加严重的洪灾威胁,我国受洪灾影响的人口也将增加6%。
7月17日以来,河南省遭遇历史罕见的极端强降雨天气,全省有近800个气象站出现100毫米以上的大暴雨。
原本还在网络上吵吵闹闹的网友们纷纷自发建立各类互助群组,发布应急消息和寻人启事。
再一次体现了我们国家面对灾害万众一心、众志成城的精神。
洪水退去,雨过天晴,但洪水却河南民众留下了深远的影响。
光是河南省保险业的初步估损就高达98亿元。
还有因洪水而失去的302条鲜活生命,目前还有50人失联……
前事不忘后事之师,在为遇难者哀悼的同时,我们更应该加强对洪水灾害的防范。
本期nature封面文章上刊登了关于全球洪水灾害分析的最新研究。
亚利桑那大学助理教授Elizabeth Tellman和博士后研究员Jonathan A. Sullivan带领研究团队,用卫星直接观测2000年以来发生的洪水灾害事件,绘制出913张洪水事件图。
论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availability
研究结果显示,自本世纪之交,全球遭受洪水灾害影响的人口比例增加了24%。
比科学家们之前估计的多了10倍。
而由于受到气候变化和未来城市人口变动等不确定因素的影响,该增长趋势会被低估。
预计在未来,我国将会遭遇更多的洪水灾害,受影响的人口比例将增加6%。
NASA的Terra和Aqua卫星上安装有多光谱光学仪器,简称MODIS。
MODIS是空间分辨率为250米的中等分辨率成像光谱仪,每天都会对地球成像,解析大型、缓慢移动的洪水事件。
在2000年至2018年间,MODIS生成了12719张图像,生成了913张洪水事件图。
全球洪水数据库中每个国家的洪水事件
其中,不同的颜色代表数量,圆圈大小表示每个洪水事件的质心位置和面积,没有数据的国家则用灰色阴影表示。
2000-2015年间,每个国家受到洪水影响的总人口(圆圈)和受到洪水影响的面积(色标)
红线表示全球年度人口估计值,蓝线表示洪水淹没的区域
研究人员对这12719张卫星遥感图像进行分析,发现许多洪水事件都集中发生在多个国家。
在2000年到2015年间,全球总人口增加了18.6%,而在观察到的洪水淹没地区,人口增加了34.1%。
卫星监测到至少发生过一次洪水泛滥的地区中,新增了5800万至8600万人口,占受影响总人口的23%至30%。
全球平均经历大型洪水灾害事件的人口比例增长了20%-24%。
70个国家受洪水影响的人口比例增加了2%以上。
其中有40个国家增加了20%以上,例如下图c和d代表的印度的古瓦哈提和孟加拉国的达卡。
a. 美国新奥尔良,经历卡特里娜飓风后人口减少
b. 巴西马瑙斯,人口没有变化。
c. 孟加拉国达卡,城市周边受洪水影响的区域,人口不断增加
d. 印度古瓦哈提,城市在过去20年中多次受到洪水侵袭,人口还在增加
不过,有21个国家受影响的人口比例变化不大(增长在-3%和2%之间),特别是东欧和俄罗斯人口数量减少的地方。
另外还有28个国家,受洪水影响的人口比例下降了3%以上。
极端事件的观测淹没量和洪水持续时间
在所有洪水类型中,经历洪水灾害的人口比例都在增加。
但因水坝溃堤而引起的洪水事件,人口增加的比例最高,增加了177%。
在快速城市化的国家,发生洪水的趋势可能被低估,研究推测其中至少有8个国家受洪水影响的风险在增加。
受影响的国家主要集中在亚洲和撒哈拉以南非洲的国家。
其中,南亚和东南亚(印度河、恒河和湄公河流域)受影响的绝对人数最多,分别为1700-1990万、1.078-1.349亿和2020-3280万,人口比例分别增加36%、26%和11%。
而我国的长江流域,在2000-2015年间,受洪水灾害影响人口的人口比例降低了17%。
除了统计过去发生的洪水灾害情况,研究团队还预计了未来的洪水灾害。
利用世界资源研究所的洪水风险分析仪Aqueduct,根据大量的MODIS观测数据,研究人员计算出了119个国家在不久的将来(2010-2030)将面临洪水威胁的人口。
根据洪水模型(GLOFRIS)的估算,到2030年,多达7.58亿人将经历百年一遇的洪水灾害。
在那时,预计全球受洪水影响的人口比例将有所增加,但各国情况不同。
在57个国家中,洪水风险的增加预计将超过未来的人口增长,尤其是亚洲和非洲。
由于气候变化以及未来人口变动,在城市化迅速发展的地区,未来洪水的风险可能会被低估。
a. 2000-2015观察到受洪水影响的人口比例变化;b. 2010-2030预计的受洪水影响的人口比例变化
c. 暴露在洪水中的人口比例变化:
粉红色:预计在2010-2030下降(a>1.02,b≤0.97)
蓝色:预计在2010-2030增长(a≤0.97,b>1.02)
紫色:预计在2010-2030持续增长(a>1.02,b>1.02)
橙色:预计在2010-2030保持不变或减少(a≤1.02,b≤1.02)
灰色:数据不足
9个地区和32个国家有「持续增加」的洪水风险,遍布四个大洲。
其中有4个非洲国家和印度暴露在洪水灾害中的人口比例增长超过20%,呈现出高度持续增长。
5个地区和25个国家将有新增的洪水灾害,主要集中在欧洲和北美地区。
根据研究团队的模型预测,未来我国将经历更多的洪水事件,而受洪水灾害影响的人口比例将增加6%。
卫星观测出的数据表明,经历洪水灾害的地区有所增加,在2000-2015年为20%-24%,高于1970-2010年2.6%的估值。
另外,在各大洲的70个国家中,受到洪水灾害影响的人口比例也增加了。
现在的估值比以前的要高,可能是因为现在能够捕捉到全球模型中没有涵盖在内的水坝断裂、河流事件和融雪引起的洪水事件。
除了过去这段时间洪灾风险有所增加以外,研究团队还确定了未来57个国家的洪灾风险会增加。
在洪水灾害面前,人们的生计和生命都将受到威胁。
但万幸的是,现在有望预测全球洪水灾害影响范围及受影响的人口数量,提前做好应对方案,防患于未然。
模块代码编写语言使用了Python、Javascript和R语言。
Javascript的代码被存储为一个.txt文件,可以直接粘贴到谷歌地球的代码编辑器中运行。
而Python脚本则基于谷歌地球引擎的Python API。
项目地址:https://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase
Elizabeth Tellman
亚利桑那州立大学地理发展与环境学院助理教授
人类环境地理学家,在亚利桑那大学获得地理学博士学位,重点研究方向是洪水风险和土地使用变化,并致力于为城市开发基于卫星的参数化洪水保障指数。
参考资料:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availability
https://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase
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