Overstromingen wel een van de dodelijkste en duurste natuurrampen in de VS veroorzaken miljarden dollars elk jaar schade. Alleen al in 2024 hebben overstromingen huizen verwoest ruim een dozijn staten En eiste ruim 165 levens.
Zuidoost-Texas was dat wel herhaaldelijk getroffen door plotselinge overstromingen in het voorjaar en dan toeslaan opnieuw door orkaan Beryl. In één hartverscheurend moment, a 4-jarige jongen werd weggevaagd nadat de auto van zijn familie onder water kwam te staan tijdens een onweersbui nabij Fort Worth.
In het Upper Midwest veroorzaakten dagen van regenval in mei overstromingen langs de rivier de Mississippi en zijn zijrivieren. Een langzaam voortschrijdende storm in het noordoosten veroorzaakte in augustus catastrofale overstromingen in Connecticut.
In de bergen van North Carolina en Tennessee vonden enkele van de meest verwoestende overstromingen van het jaar plaats overblijfselen van orkaan Helene getroffen in september. Zware regenval stroomde van bergen naar beneden, waardoor kreken en rivieren in stromen veranderden die huizen en voertuigen wegspoelden. Meer dan 100 mensen kwamen om in North Carolina, en zes arbeiders verdronken toen hun kunststoffabriek stond onder water in Tennessee.
Dit soort stormen zijn er sneller intensiveren, langzamer verzwakkenen produceren extremere neerslag dat het land niet snel genoeg kan absorberen. Hoewel veel kustgebieden steeds beter voorbereid zijn op orkaan- en getijdenoverstromingen, wordt het overstromingsrisico in het binnenland minder goed begrepen of gemakkelijk geanticipeerd.
Deze rampen onderstrepen het belang van snelle, nauwkeurige waarschuwingen voor overstromingen. Ze herinneren ons er ook aan dat er nog steeds grote gaten bestaan in de systemen die de Amerikaanse stroomniveaus monitoren.
De huidige dekking bedraagt minder dan 1% van de waterwegen
De National Weather Service gebruikt geavanceerde modellen om overstromingswaarschuwingen te geven. Deze modellen zijn afhankelijk van historische trendsinformatie over landbedekking en een netwerk van meer dan 11.800 stroommeters – sensoren die vrijwel realtime gegevens leveren over neerslag, stroomstroming en waterdiepte – om de waterstroom te simuleren. Een groot deel van die gegevens is dat wel realtime online beschikbaar.
Het stroommeternetwerk bestrijkt echter minder dan 1% van de rivieren en beken van het land.
Eén enkele sensor inzetten kost meer dan 25.000 dollar voor permanente federale meters, en bijna 70% hiervan De kosten kunnen op de schouders van gemeenschappen terechtkomen. Deze hoge initiële kosten, gecombineerd met stijgende operationele kostenbeperken de sensordekking aanzienlijk — vooral in kleine en stedelijke stroomgebieden die gevoelig zijn voor plotselinge overstromingen. De US Geological Survey erkent dat het alleen om deze sensoren gaat niet voldoende gegevens verstrekken met tussenpozen die snel genoeg zijn om het overstromingsrisico volledig aan te pakken.
Zonder data wordt het risico vaak onderschat
In waterwegen zonder regenval kan het overstromingsrisico worden ingeschat, maar niet zo nauwkeurig.
In deze gebieden worden computers gebruikt gegevens van soortgelijke waterwegen om de stroomstroming te schatten. Echter, deze aannamessamen met beperkte gegevens en het evoluerende gevolgen van klimaatverandering, onzekerheid introduceren.
De resulterende modellen vaak onderschat de stroming in kleinere kreken en over het hoofd zien de gevolgen van verstedelijking. Ze kunnen vooral nieuwe risico’s missen snel ontwikkelende gebiedenwaar veranderingen in het landschap en meer bestrating snel water op risicovolle manieren kunnen laten stromen.
Deze overstromingsmodellen worden voor meer dan alleen waarschuwingen gebruikt. Zij begeleiden ook risicobeoordelingen voor ontwikkeling, verzekeringen beslissingen over het bouwen van beschermende infrastructuur, dus nauwkeurigheid is belangrijk.
Een casestudy in Philadelphia
Een plotselinge overstroming in juli 2023 in Lower Makefield, een buitenwijk van Philadelphia langs de Delaware River, benadrukt de uitdagingen van onvoldoende gegevensdekking in verstedelijkende stroomgebieden.
Op 15 juliZware regenval transformeerde Houghs Creek, een kleine zijrivier van de Delaware River, in een dodelijke stroom, waardoor Washington Crossing Road werd weggespoeld en meerdere voertuigen vast kwamen te zitten. Overlevenden herinnerden zich de chaos:
„Plotseling kwam er 7,5 cm water, 10 cm water, een voet water op ons af“, zei Chloe Weissman.
“Deze enorme waterstroom kwam zojuist van… een heuvel naar beneden,” voegde Eli Weissman eraan toe. “Terwijl het naar beneden kwam, begonnen auto’s te zweven. (Wij) probeerden gewoon te overleven, op onze rug gelegd, met de voeten naar beneden, bomen grijpend, wijnranken grijpend, grijpend wat we maar konden om te blijven drijven.’
De Nationale Weerdienst heeft een waarschuwing voor plotselinge overstromingen om 17:18 uurmaar er werd pas om 18.09 uur een telefonische waarschuwing gegeven, nadat de overstroming was begonnen. Hoewel de Delaware-rivier een nabijgelegen stroommeter heeft, voorspelden overstromingsmodellen de snelle overstromingen langs deze kleine zijrivier niet.
De verstedelijking rond Houghs Creek heeft deze gebeurtenissen gevaarlijker en minder voorspelbaar gemaakt, omdat ondoordringbare oppervlakken het water snel naar laaggelegen gebieden leiden. De plotselinge overstroming onderstreepte de behoefte aan hyperlokale gegevens om voorspellende modellen te verbeteren en eerdere, nauwkeurigere waarschuwingen mogelijk te maken.
Uitbreiding van de dekking van overstromingsniveaus
Gegevenslacunes aanpakken is essentieel voor het verbeteren van weersvoorspellingen en het beheer van noodsituaties.
Een veelbelovende oplossing breidt het stroommeternetwerk uit via publiek-private partnerschappen en bemoediging staat En lokaal regeringen, kleine bedrijvenacademische instellingen en non-profitorganisaties om hun eigen sensoren te bouwen en te exploiteren. Een grotere dekking maakt nauwkeurigere en tijdigere overstromingsvoorspellingen mogelijk, wat leidt tot betere waarschuwingen, beter voorbereide gemeenschappen en effectievere noodreacties wanneer rampen toeslaan.
Ingenieurs aan de Universiteit van Michigan Digitaal Waterlab creëerde een voorbeeld van een goedkope, eenvoudig te implementeren oplossing voor overstromingsmonitoring. De kern is een controller die is aangesloten op een ultrasone sensor die het waterpeil meet op een manier die vergelijkbaar is met hoe vleermuizen met geluid navigeren. De gegevens kunnen in realtime worden verzonden voor snelle analyse.
De eenvoud en betaalbaarheid – ongeveer 800 dollar per sensor – van dit systeem maken een wijdverbreide inzet mogelijk, waardoor cruciale informatie aan gemeenschappen wordt verstrekt. Technieken zoals het valideren van metingen aan de hand van neerslagmetingen, het kalibreren van sensoren met federale meetstations en het gebruiken van begeleid machinaal leren kan vertrouwen opbouwen in de waarde van deze door derden en door burgers gegenereerde gegevens.
Uiteindelijk kunnen dit soort niet-federale sensoren dat ook worden geïntegreerd in federale overstromingsmodellen.
In de tussentijd hebben onderzoekers gecreëerd open source databases die alle bekende meetgegevens consolideren en het publiek in staat stellen informatie te verstrekken. Deze gecombineerde datasets maken geavanceerdere en robuustere overstromingsmodellen mogelijk, zoals Het overstromingsvoorspellingsmodel van Googledat grote delen van het land bestrijkt.
Toekomst van overstromingsmonitoring
Verschillende universiteiten werken samen in een samenwerkingsverband genaamd Overstromingsbewust om een systeem te ontwikkelen dat ‘overstromingscamera’s’, posts op sociale media, slimme stadssensoren en meer integreert om bewoners te detecteren en te waarschuwen voor plotselinge overstromingen. Door deze instrumenten samen te brengen, kunnen de gegevens die beschikbaar zijn voor meteorologen en rampenbeheerders enorm worden uitgebreid, waardoor de beoordelingen en waarschuwingen over overstromingsrisico’s kunnen worden verbeterd.
Het combineren van diverse gegevensbronnen op een gedeeld platform zou dit mogelijk maken een uitgebreider, toegankelijker overstromingsmonitoringsysteem. Wij geloven dat dat zo zou zijn gemeenschappen sterker maken met de informatie die ze nodig hebben pleit voor beschermende maatregelenwaardoor uiteindelijk de veerkracht in het licht van de klimaatverandering wordt vergroot.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op Het gesprek door Julie Arbit, Brad Bottoms en Branko Kerkez aan de Universiteit van Michigan. Lees de origineel artikel hier.
