澳洲新南威尔士州洪水:国家如何变成海绵的科学

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在经历了一年创纪录的降雨后,新南威尔士州就像一块浸透了的厨房海绵。大量的水被吸收到地下,将富含粘土的土壤浸入内陆,将沙质土壤浸入沿海。

“但是厨房海绵只能吸收这么多的水,直到没有更多的水为止海绵上留下了洞,”莫纳什大学气候研究员 Kimberley Reid 说。

清理工作从遭受洪水袭击的 Cowra 开始。

清理工作从遭受洪水袭击的考拉开始。图片来源:Nick Moir

“我们已经连续三年出现拉尼娜现象,这非常罕见,这意味着土壤已经浸泡。下雨时,水真的无处可去。河流已经满了,所以水沿着地表流动。”

就像 2019-20 年的丛林大火一样,当时干旱导致景观开始燃烧,现在该州已经准备好发生洪水,杰森教授说新南威尔士大学气候变化研究中心的埃文斯。

“这是非常不寻常的一年 - 你不必在降雨记录方面看得很远就能看到记录被打破,”他说.

“让这一切变得异常的其中一个原因是,我们在同一年的许多不同地方都看到了极端降雨事件,并且在新南威尔士州北部等一些地方也出现了重复的事件。现在地面已经完全浸透,已经为洪水做好了准备。”

TERN 测绘系统

上个月澳大利亚东南沿海形成了一系列低压天气系统,从塔斯曼海吸收水分并将其带到陆地上,许多地区已经吸收了地面可以承受的水分。

“新南威尔士州和维多利亚州墨累-达令盆地大部分地区 10 月的降雨量创历史新高,”气象局在其月度声明中表示,同时指出全国降雨总量是平均水平的两倍半。

与此同时,澳大利亚的国家生态系统测绘网络,即 TERN ,正在监测 Murray-Darling 地区饱和土壤的积累。该系统使用遥感器在一平方公里的网格中绘制整个大陆表层土壤含水量的地图,显示深蓝色斑块,表明现在已成为洪水区的地区水分含量最高。

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Wyangala 大坝每天释放 230,000 兆升水。Credit:Nick Moir

Horton 地表径流

所有额外的降雨都无法被吸收地面,因此它不能垂直下沉,而必须水平移动——科学家们将这一过程称为霍顿地表水流。它使河流超载并涌入满坝s,例如该州中西部 Cowra 附近的 Wyangala 大坝。

该大坝在周一晚上被迫释放大量额外的水,每天的峰值为 230,000 兆升 – 总量的一半悉尼港——向下游倾泻而入已经被洪水淹没的拉克兰河。这种释放规模以前从未发生过。

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地面可以吸收多少水取决于土壤的成分。

“沙质土壤不会容纳很多水,但西悉尼大学的土壤科学家 Brajesh Singh 教授说:“Moree 和 Narrabri 附近种植棉花的粘土确实吸收了更多的东西。”

该州的北部和中西部——目前洪水区的震中——所含的水是沿海土壤的三到四倍,但因此它们需要更长的时间才能变干。

偶极子在下降,拉尼娜现象持续存在

“如果降雨事件之间存在真正的差距,那么土壤将有能力再次吸收,”辛格说。 “容纳能力将取决于下雨的频率。但这些地区的大部分土壤已经饱和。我认为我们已经达到了这一点,我们没有更多的土壤容量。”

接下来会发生什么将取决于下个月的跌倒情况。驱动部分大雨的印度洋偶极子(IOD)似乎正在减弱,但持续的拉尼娜现象意味着洪水灾害的一年还没有结束。

“ IOD 应该会在下个月左右开始衰减,但拉尼娜现象可能会一直持续到夏末,因此我们可以期待更多此类事件发生,”里德说。

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