Onderzoekers van de Oregon State University hebben een nieuwe methodologie ontwikkeld voor het bouwen van computermodellen die de weg vrijmaakt voor een beter begrip van de overstromingsrisico's waarmee kustgemeenschappen worden geconfronteerd.

Dat is belangrijk omdat steden langs de kust vaak in de buurt van estuaria liggen, waardoor ze kwetsbaar zijn voor zowel stormvloed als overstromingen van rivieren.

Estuaria komen voor waar rivieren in de oceaan stromen, wat betekent dat de rivieren worden beïnvloed door getijdenoverstromingen en ook frequente, periodieke veranderingen in zoutgehalte, zonlicht en zuurstof.

De onderzoekslocatie voor dit onderzoek was Grays Harbor in de staat Washington, maar de methode kan worden toegepast op elk gebied dat onderhevig is aan overstromingen van estuaria.

"Overstromingen in gebieden zoals de Pacific Northwest zijn gecompliceerd omdat veel processen bijdragen, zoals getijden, grote golven en rivierstroom, " zei Kai Parker, corresponderende auteur van de studie gepubliceerd in Kusttechniek . "We moeten waterstanden op verschillende tijdschalen kunnen voorspellen."

Op korte termijn, d.w.z. overstromingen door een bepaalde storm - voorspellingen kunnen beslissingen informeren over acties zoals evacuaties en wegafsluitingen. En het is ook van cruciaal belang om te begrijpen hoe overstromingen plaatsvinden over langere tijdschalen, bijvoorbeeld zodat planologen meer informatie kunnen krijgen bij de beslissing om een ​​laaggelegen perceel al dan niet te ontwikkelen.

Het nieuwe computermodel omvat "emulatie" en maakt gebruik van statistische technieken, in tegenstelling tot traditionele modellen die de brede verzameling fysieke processen die spelen wanneer estuaria overstromen rechtstreeks proberen te reproduceren.

Die directe reproductie, Parker merkte op dat het veel tijd en verwerkingskracht vereist.

"De rekenkosten maken het moeilijk om overstromingen op lange tijdschalen te bestuderen, " zei hij. "De belangrijkste vraag die we in deze studie wilden beantwoorden, is:'is er een betere manier om met lange simulatietijden om te gaan voor rekenkundig dure overstromingsmodellen?'"

Het onderzoek maakte deel uit van Parker's Ph.D. programma aan OSU onder professoren David Hill van het College of and Engineering en Peter Ruggiero van het College of Earth, Oceaan en Atmosferische Wetenschappen. Onder de medewerkers was ook Katy Serafin, een alumnus van de staat Oregon die binnenkort deel uitmaakt van de faculteit van de Universiteit van Florida.

"We hebben de complexiteit van het model verminderd door statistische methoden te gebruiken, " zei Parker, nu een Fulbright-geleerde aan de Universidad Técnica Federico Santa Maria in Chili. "Zodra het statistische model, of emulator, is gebouwd - zodra we een trainingsdataset hebben gemaakt en de emulator hebben getraind - kost extra gebruik ervan in wezen nul. Het is bijna onmiddellijk."

De emulator presteerde goed en reproduceerde de extreme waterstanden van recente overstromingen in Grays Harbor, zei Parker.

Ongeveer 140 mijl ten noordwesten van Portland, Oregon, Grays Harbor is een ondiepe baai - gemiddelde diepte:ongeveer 5 meter - met een diepwaternavigatiekanaal dat wordt onderhouden door het Corps of Engineers van het Amerikaanse leger.

Grays Harbor beslaat 235 vierkante kilometer, wordt gevoed door vijf rivieren die een stroomgebied van meer dan 7 afvoeren, 000 vierkante kilometer en is "onderworpen aan een energetisch storm- en golfklimaat, " zei Parker, een solide test voor het model.

"Ons model is erg handig omdat we het kunnen gebruiken om een ​​oneindige verscheidenheid aan toekomstige overstromingsscenario's te onderzoeken, "Zei Parker. "Dit stelt ons in staat om het risico van overstromingen in kustgemeenschappen beter te begrijpen en hoe dit risico in de toekomst zal veranderen."