Новости космоса и технологий. » Планета Земля » Исследователи получают новое представление о динамике реки

Исследователи получают новое представление о динамике реки

Опубликовал: Admin, 1-10-2020, 01:01, Планета Земля, 50, 0

Исследователи получают новое представление о динамике реки

Единственный постоянный атрибут реки - это изменение. Как заметил греческий философ Гераклит: «Никто никогда не ступит в одну и ту же реку дважды». Хотя эта динамическая природа часто остается вне поля зрения и ума, забвение о ней привело ко многим историческим катастрофам.

Недавно геоморфолог Вамси Ганти из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и его сотрудники опубликовали исследование, в котором было обнаружено, что повышение уровня моря заставляет реки перепрыгивать курсом или лавировать, чаще в дельтах, чем в прошлом. Теперь его команда обнаружила, что идеальный шторм факторов, в том числе более крупные наводнения и более мелкие отложения, позволят этим разрушительным событиям происходить все дальше и дальше вглубь суши. Их результаты, которые появляются в Письма о геофизических исследованиях , предупреждают о крупных бедствиях, которые могут поразить многие городские центры, которым исторически никогда не приходилось беспокоиться об этих проблемах.

Ганти объяснил, что на больших, относительно плоских реках отколы обычно происходят в заводских районах. «Это зона, над которой Речной поток Ощущает влияние уровня моря». Этот регион начинается в устье реки и может простираться относительно далеко вглубь суши. Например, заводь реки Миссисипи простирается на 500 километров от побережья.

Команда просматривала данные спутникового и дистанционного зондирования на предмет исторических обрывов и наткнулась на уникальные дельты Мадагаскара. На острове есть множество коротких рек, которые текут с гор с очень мелкими наносами. Это происходит из-за сапролитовых почв - рыхлых, мягких почв, сделанных из ила и разрушающейся породы - которые преобладают в высокогорьях страны. По словам ведущего автора Сэма Брука, научного сотрудника Департамента географии, ведущего автора Сэма Брука, постдокторанта географического факультета, обнаженные почвы подпитывают мутные красные реки острова, усугубляемые безудержной вырубкой лесов, и делают его одним из самых быстро разрушающихся мест на Земле.

Используя несколько спутниковых изображений, сделанных с конца 1970-х годов, Брук создал анимацию временных рядов, которые показывают, насколько быстро развиваются дельты рек Мадагаскара. Используя эти данные, он смог получить скорость стока рек, а также время, в течение которого каналы оставались заполненными во время паводков.

Объединение данных со спутниковыми изображениями привело к неожиданному выводу. Отрывов не происходило нигде вблизи затонов рек. «[Instead, they were]Примерно в 20 раз больше[farther]Вверх по течению, - вспоминает Брук, - что намного больше, чем мы ожидали, основываясь на[models]С использованием простой шкалы подпора». Исследователи поняли, что им необходимо обновить свои модели того, где происходят отрывы в дельтах.

Модель получше

Расширенная теория команды сводится к простым отношениям. В руслах рек работают два процесса - продолжительность паводков и время, необходимое реке, чтобы приспособиться к изменениям. Относительные временные рамки этих явлений определяют, где происходят отрывы.

Если паводки короче, чем время, необходимое реке для адаптации, то эрозия и отложения ограничиваются зоной подпора. Однако, если наводнения длятся дольше, чем требуется реке, чтобы приспособиться, эрозия во время паводков может распространяться далеко вверх по течению от устья реки, что позволяет реке уходить намного дальше вглубь суши.

Крупные равнинные реки, такие как Миссисипи, меняются медленно, но крутые реки с большим количеством мелких наносов могут быстро приспосабливаться. «При данном наводнении Наводнения Весь канал может быть восстановлен заново в пределах зоны подпора, - сказал Ганти, - и эрозия может распространяться гораздо дальше вверх по течению». Так обстоит дело с реками, подобными рекам на Мадагаскаре, которые относительно крутые и имеют много мелких наносов.

Река разливается, когда она переносит достаточно воды, чтобы выйти из берегов. И большую часть своей длины затопленный водный путь сделает именно это. Но уровень воды ограничен уровнем моря у устья реки вверх через зону затона. Таким образом, увеличенный объем воды во время наводнений начинает двигаться быстрее, увеличивая эрозию и глубже размывая русло реки.

Эта волна эрозии может затем распространиться вверх по течению по мере продолжения паводков, позволяя реке прорваться далеко вверх по течению от зоны подпора - намного дальше, чем предполагалось.

Возникает зловещая картина

«Климатические модели предсказывают, что экстремальные наводнения будут чаще происходить в условиях потепления», - сказал Ганти. В результате авульсии могут начать перемещаться еще дальше вглубь страны по рекам по всему миру.

Но выбросы парниковых газов это не единственная деятельность человека, влияющая на реки. Песок и гравий являются критически важными компонентами в строительстве и инфраструктуре, и сейчас люди добывают эти ресурсы в огромных масштабах. К сожалению, они составляют крупную фракцию аллювиальных отложений, а это означает, что наша деятельность приводит к более мелким наносам во многих местах. Реки могут переносить больше этого мелкозернистого материала, и повышенная нагрузка сокращает время, необходимое для каналов[?]изменить. Еще раз, это позволяет отрывам происходить дальше вверх по течению.

Более того, повышение уровня моря отодвигает саму заводь вглубь суши. Эти три фактора в совокупности создают идеальный рецепт для того, чтобы крупные отрывы происходили все дальше вглубь страны, на дельтах, объяснил Ганти. Это может привести к усилению тенденции к потере домов, жизней и средств к существованию из-за сильного наводнения, вероятно, в местах, которые исторически никогда не сталкивались с этими опасностями.

И, согласно предыдущей статье команды, эти события также будут происходить более часто по мере повышения уровня моря.

«Мы должны приготовиться к авульсии как серьезной угрозе наводнения в будущем», - предупредил Вамси.

Дельты рек всегда были критически важным ресурсом для человечества, использовавшимся для сельского хозяйства, транспорта и промышленности. Многие из крупнейших городов цивилизации выросли на берегах великих мировых водных путей. Их динамизм всегда представлял проблему для общества, но по мере того, как реки становятся менее предсказуемыми и более неустойчивыми, исследователи говорят, что нам нужно будет принимать больше мер предосторожности, чтобы обеспечить нашу безопасность и благополучие.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии