Overstromingen zijn verantwoordelijk voor een derde van de gemiddelde jaarlijkse economische verliezen veroorzaakt door natuurrampen wereldwijd. De schade door overstromingen als gevolg van tyfoons en stortregens neemt elk jaar toe; dus, overstromingsvoorspelling is een waardevolle strategie voor het terugdringen van rampen. Het voorspellen van overstromingen is het belangrijkste onderdeel van een effectief systeem voor vroegtijdige waarschuwing, regeringen geven, ondernemingen, en individuen kostbare tijd om hun activa te evacueren en te beschermen.

Een team van onderzoekers onder leiding van het Institute of Industrial Science, de Universiteit van Tokyo (UTokyo-IIS) en het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) hebben een krachtig nieuw systeem ontwikkeld voor het nauwkeurig voorspellen van overstromingen. De huidige Earth Japan (TE-Japan) is ontworpen om het weer en de toestand van het rivierwater te monitoren en toekomstige overstromingen te voorspellen. De overstromingsmonitoringgegevens voor Japan zijn vrij beschikbaar en worden bijna in realtime bijgewerkt, het creëren van een waardevolle bron voor zowel onderzoek als zakelijk gebruik.

"TE-Japan is een compleet simulatiesysteem gebaseerd op satellietwaarnemingen van neerslag en zonnestraling, oppervlakte meteorologische en riviergegevens, en twee ultramoderne modellen, " legt Kei Yoshimura van UTokyo-IIS uit. "Het landoppervlakmodel, MATSIRO5, simuleert de water- en energiebewegingen tussen landoppervlak, vegetatie, en sfeer. De afvoeruitgang wordt vervolgens in het tweede model ingevoerd, CaMa-vloed, die vervolgens het overstromingspotentieel in een bepaalde uiterwaard kan berekenen. Dit stelt ons in staat om de ernst van de mogelijke overstroming te visualiseren en passende waarschuwingen te geven."

Het voorspellingssysteem van TE-Japan is gevalideerd met behulp van gegevens die in oktober 2019 zijn verzameld, toen tyfoon Hagibis door het midden van Noord-Japan raasde, veroorzaakt wijdverbreide overstromingen van rivieren in de regio. De tyfoon zorgde ervoor dat ongeveer 140 rivieren op verschillende plaatsen buiten hun oevers traden en meer dan zeven miljoen mensen in getroffen regio's werden opgeroepen hun huizen te verlaten.

"Het TE-Japan-systeem werd gebruikt om het risico van overstromingen van sommige rivieren tot twee dagen vooruit te voorspellen voor onderzoeksdoeleinden, ", zegt Riko Oki van JAXA. "Het systeem was in staat om goed te voorspellen voor de overstromingen die plaatsvonden op de Chikuma-rivier, Ara-rivier, en bovenste Tone River. Echter, het moet worden opgemerkt dat deze tyfoon een langzamere bewegingssnelheid had dan verwacht, dus de voorspelling van TE-Japan was vrij vroeg."

De resultaten van dit validatiewerk zijn zeker veelbelovend voor vroegtijdige waarschuwing. "Van de 57 dijken die tijdens Hagibis doorbraken, TE-Japan alarmeerde met succes voor 54 van hen met een voldoende doorlooptijd van gemiddeld iets minder dan 33 uur, ", zegt Yoshimura. "Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van het momenteel beschikbare voorspellingssysteem voor overstromingen."