¿Existen señales de advertencia antes de una inundación?

Discusión preliminar sobre los precursores de inundaciones (Feng Lihua)

Hora: 16 de mayo de 2002 09:01 Fuente: "Disaster Science" 2000-3

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Resumen: Sobre la base de inundaciones históricas y la investigación existente, se analizan sistemáticamente varios precursores de inundaciones, lo que puede proporcionar una cierta base teórica para el pronóstico de inundaciones. Para mejorar la precisión del pronóstico, las inundaciones deben analizarse exhaustivamente los precursores para eliminar lo falso y retener lo verdadero y, en última instancia, lograr el propósito de prevenir inundaciones y reducir desastres.

Encabezados de materia: precursor de inundaciones; pronóstico de inundaciones; anomalía del precursor

Número CLC: P338+.6 Código de identificación del documento: A Número de artículo: 1000-811X(2000)01-00210 -06

La previsión de inundaciones, especialmente la previsión de inundaciones a largo y ultralargo plazo, es un problema confuso a largo plazo. Una razón importante aquí es que es difícil reconocer y captar los síntomas o signos antes de que ocurra una inundación, es decir, el precursor de una inundación. De hecho, así como hay precursores antes de los terremotos, también hay algunos precursores obvios antes de las inundaciones. Estos precursores incluyen factores que influyen en la formación de inundaciones y fenómenos relacionados. Dado que su apariencia indica que puede ocurrir una inundación en un área en el futuro, son información precursora de inundaciones y desempeñan un papel importante en la predicción de inundaciones [1]. Con este fin, este artículo pretende realizar un estudio preliminar sobre los precursores de inundaciones basado en inundaciones históricas y análisis existentes, para su discusión.

1 Precursores de inundaciones

1.1 Actividad de las manchas solares

La actividad de las manchas solares tiene un cambio periódico de 11 años y existe una correlación obvia entre las inundaciones y la actividad de las manchas solares en algunos Cuencas fluviales. Para analizar esta relación, el nivel de inundación máximo anual 113-a en la estación Hankou en el río Yangtze se dispuso de acuerdo con la fase del ciclo 11-a de actividad de las manchas solares y el número de veces en cada fase en las que el máximo anual El nivel de inundación en la estación superó el nivel de agua de advertencia (26,30 m) (Tabla 1). Como puede verse en la Tabla 1, los años en los que la estación excede el nivel de agua de advertencia se concentran principalmente en y alrededor de los años pico (M años) y años valle (M años) de actividad de manchas solares. Para analizar más a fondo esta relación, en la Figura 1 se representa el nivel de inundación máximo anual promedio en la estación Hankou organizado de acuerdo con la fase del ciclo 11a (donde = (H-1+2HH+1)/4. Se puede ver Más claramente, la actividad de las manchas solares está estrechamente relacionada. También hay un cambio de ciclo magnético de 22 a en la actividad de las manchas solares. Este cambio corresponde al año mínimo del ciclo 11a. Por lo tanto, se produjo un gran evento en la cuenca del río Yangtze. Inundaciones [2]. Se puede observar que los cambios anuales de pico y valle en la actividad de las manchas solares son importantes precursores de inundaciones en la cuenca del río Yangtze.

1.2 Llamarada de protón solar

Protón solar. Las llamaradas son un tipo de energía que irradian protones de alta energía perturban el campo geomagnético, lo que hace que el vórtice polar se mueva hacia el sur y que el alto subtropical del Pacífico occidental se mueva hacia el oeste y el norte, lo que eventualmente provoca inundaciones en algunas cuencas fluviales. Las estadísticas muestran que alrededor del 81,3% de las llamaradas de protones (valor máximo) en el primer mes después del evento de flujo de protones ≥100 pfu, las precipitaciones en el tramo medio y bajo del río Yangtze aumentaron significativamente y era probable que se produjeran inundaciones. A principios de primavera y verano de 1991, la primera erupción de protones solares apareció dos veces seguidas: del 13 al 18 de mayo, hubo ***3; la segunda vez, del 29 de mayo al 15 de junio, hubo ***7. Entre ellos, el flujo máximo de ráfagas de radio de 6 llamaradas de protones fue superior a 14.000 sfu, lo que supone que 27 y 30 días después de los dos eventos de llamaradas de protones, se produjeron dos lluvias extremadamente intensas en las cuencas de los ríos Taihu y Huaihe, la primera del 9 de junio al 17, y la segunda del 9 al 17 de junio. Del 28 de junio al 13 de julio, se produjeron graves inundaciones en la zona, con pérdidas económicas directas de hasta 45 mil millones de yuanes.

Figura 1 La relación entre las cifras anuales. nivel máximo de inundación y actividad de manchas solares en la estación Hankou

1.3 Eclipse solar

La radiación solar muestra una distribución latitudinal desigual en la Tierra, lo que convierte a los polos en una fuente de calor de baja temperatura y al ecuador en una alta. -temperatura fuente de calor, que provoca el movimiento de la circulación atmosférica. Tiene cierta relación con las inundaciones, porque cuando se produce un eclipse solar, la cantidad de radiación solar que recibe la tierra disminuye, provocando cambios anormales en la circulación atmosférica, dando lugar a inundaciones. 4]. Desde 1900, ha habido dos raros eclipses solares totales. La primera vez fue el 20 de junio de 1955, cuando el mal tiempo detuvo todas las expediciones científicas planificadas; la segunda vez fue el 30 de junio de 1973, cuando se produjeron condiciones climáticas anormales; partes del mundo.

Los eclipses solares se utilizaron para verificar los pronósticos de inundaciones en los principales ríos de mi país entre 1981 y 1987, con una tasa de éxito del pronóstico del 84,7%.

1.4 Año del eclipse de perihelio

En el perihelio, la Tierra es más atraída por el sol y gira a mayor velocidad. Los eclipses solares y lunares ocurren al principio y al final del año. Este tipo de año se llama El punto más reciente es el año de la comida [5]. Por un lado, durante los años de eclipse de perihelio, la fuerza gravitacional del Sol y la Luna provoca mareas en los años de eclipse de perihelio y provoca el fenómeno de El Niño. Por otro lado, la Tierra recibe un 7% más de radiación solar en el perihelio que en el afelio. La corriente cálida ecuatorial transporta el calor absorbido a través del Kuroshio y se envía a la costa de mi país, y la corriente cálida también se evapora más, lo que potencia la energía activa del alto subtropical del Pacífico, lo que a su vez afecta los cambios anormales en la hidrología y. meteorología en mi país, provocando inundaciones catastróficas. Desde 1860, se han producido graves inundaciones en el río Yangtze en los años de eclipse del perihelio de 1860, 1870, 1935, 1945, 1954 y 1991. Las inundaciones de 1954 y 1870 fueron las mayores y las segundas más grandes desde 1860.

1.5 Supernova

Una supernova es una explosión celeste más violenta que una nova brillante. Cuando la radiación con mayor energía fotónica en la radiación de supernova pase a través de la atmósfera, la altura del área de mejora de la ionización será menor, lo que provocará inundaciones en China, y el tiempo se retrasará durante décadas [6]. Desde el año 1500 d.C., ha habido siete registros históricos y especulaciones sobre supernovas*** Según investigaciones sobre datos históricos sobre sequías e inundaciones en China durante los últimos 500 años, se demuestra que después de estas siete explosiones de supernovas se produjeron graves inundaciones en En nuestro país los índices ZZK son todos inferiores a 2,55 y el desfase oscila entre 25 y 40 años.

1.6 Ciclo Astronómico

Observa las fases instantáneas de la proyección solar de cuatro singularidades astronómicas en el plano de la eclíptica a cuatro singularidades astronómicas que se mueven en línea recta con el sol y la tierra. . Se convierte en un ciclo astronómico [7]. Cuando se produce una singularidad astronómica, la fuerza de marea de los cuerpos celestes sobre la Tierra alcanza su valor máximo y la circulación atmosférica también sufre cambios anormales, lo que provoca desastres por inundaciones. Las investigaciones han confirmado que los ciclos astronómicos conocidos tienen una buena correlación estadística con las sequías e inundaciones en la cuenca del río Yangtze, con una tasa de correlación de hasta el 94%.

1.7 Convergencia de nueve estrellas

La convergencia de nueve estrellas significa que la Tierra está sola a un lado del Sol, los otros planetas están al otro lado del Sol y el El ángulo geocéntrico de los dos planetas más externos es el fenómeno más pequeño [8]. Cuando las nueve estrellas convergen en la mitad del invierno, la Tierra está sola a un lado del Sol y el centro de masa del sistema solar está en la dirección opuesta a la Tierra, por lo que el radio orbital de la Tierra aumentará inevitablemente. En la mitad de verano de esos años, la Tierra también se mueve hacia el otro lado del Sol, mientras que varios planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) se mueven muy lentamente y el centro de masa del sistema solar todavía se encuentra en este lado del sol, lo que hace que la tierra orbite en la mitad del verano del año. El radio se acorta. Por lo tanto, durante la convergencia de nueve estrellas, la mitad del año invernal de la Tierra se alarga y la mitad del año verano se acorta, de modo que se reduce la cantidad total de radiación solar recibida por el hemisferio norte. Este es el efecto de torsión de las nueve estrellas que convergen. Este efecto se acumula durante varios años y eventualmente conduce a una tendencia de enfriamiento en el hemisferio norte. Por el contrario, si la convergencia de las nueve estrellas se produce en la mitad del verano del año, provocará una tendencia al calentamiento en el hemisferio norte y producirá diversos desastres meteorológicos. En los últimos 1000 años, las inundaciones catastróficas de 1153, 1368, 1870 y 1981 en la cuenca del río Yangtze ocurrieron todas en el período anterior y posterior a la convergencia de las nueve estrellas; en los últimos 500 años, ocurrieron 4 inundaciones catastróficas en el río Amarillo; Cuenca, en 1482, 1662, 1761 y 1843. Excepto en 1761, las otras tres veces también estuvieron en las cercanías del período de convergencia de las nueve estrellas.

1.8 Gravedad interestelar

Entre las fuerzas de marea del sol, la luna y los principales planetas de la Tierra, la luna tiene la mayor fuerza de marea, seguida nuevamente por el sol y Júpiter [9 ]. Aunque sus valores de fuerza de marea son muy pequeños, cuando sus orientaciones coinciden, la fuerza de marea aumentará, provocando cambios en las mareas de aire y estimulando la formación y desarrollo de procesos climáticos anormales. Las estadísticas muestran que desde 1153 ha habido 8 inundaciones catastróficas en el curso medio y superior del río Yangtze (1153, 1560, 1788, 1796, 1860, 1870, 1896, 1954, excepto 1560, las otras 7 inundaciones catastróficas). Todo ocurrió en Júpiter cuando colisionó o en su posición adyacente. Especialmente alrededor del solsticio de verano de 1954, cuando Mercurio estaba inclinado, Marte retrocedía y Saturno retrocedía, las tres estrellas estaban cerca de la Tierra y superpuestas en línea recta. Como resultado, la cuenca del río Yangtze experimentó un enorme. inundación que no se había visto en un siglo.

1.9 Anomalías de la circulación atmosférica

La circulación atmosférica es el principal factor que restringe los cambios hidrológicos en una región. Las inundaciones a gran escala siempre están relacionadas con anomalías de la circulación atmosférica a gran escala. Por ejemplo, en 1991, la intensidad del máximo subtropical fue más fuerte y saltó hacia el norte casi un mes antes de lo normal. La posición de la cresta del máximo subtropical alcanzó 19°-20°N a mediados de mayo y permaneció en 20°-26°. N hasta mediados de julio °N; al mismo tiempo, los Montes Urales en Asia occidental mantuvieron una alta presión de bloqueo, lo que provocó que el aire frío de Siberia se moviera con frecuencia hacia el sur, lo que provocó que el aire frío y cálido siguieran mezclándose en el Yangtze-Huaihe. cuenca del río, lo que resulta en un período Meiyu de 56 días. Las anomalías de la circulación atmosférica en el área en 1954 fueron similares a esta, lo que resultó en un grupo de lluvias intensas de cuatro meses de duración compuesto por casi 20 procesos de lluvia intensa.

1.10 Ciclones tropicales

Los ciclones tropicales, especialmente los ciclones tropicales por encima del nivel de tormenta tropical, son los sistemas climáticos de lluvias intensas más fuertes en las zonas costeras del sureste de mi país. La gran mayoría de las lluvias extremadamente intensas con precipitaciones diarias ≥200 mm son causadas por ciclones tropicales y ocurren principalmente de julio a septiembre. Los ciclones tropicales contienen suficiente vapor de agua, fuertes corrientes de aire y fuertes ráfagas de lluvia, que a menudo provocan graves inundaciones. Por lo tanto, son los precursores de inundaciones más evidentes en las zonas costeras del sureste. En 1994, la fuerte tormenta tropical N° 17 azotó la provincia de Zhejiang, con una población afectada de 13,33 millones y pérdidas económicas directas de hasta 14,4 mil millones de yuanes; en 1975, la fuerte tormenta tropical N° 3 penetró en la parte central de la provincia de Henan; La precipitación máxima en 3 días en la estación de Linzhuang llegó a 1.605 mm, convirtiéndose en la tormenta más grande registrada en la parte continental de mi país.

1.11 Piscina cálida del Pacífico occidental

La piscina cálida del Pacífico occidental se refiere al área desde el sureste de Filipinas hasta Indonesia con una temperatura del mar ≥28 ℃. Las estadísticas muestran que la temperatura del mar en la piscina cálida del Pacífico occidental, especialmente en el área de 125 m de profundidad de la piscina cálida, está estrechamente relacionada con las sequías e inundaciones en la cuenca del río Yangtze-Huaihe. Cuando la temperatura del mar en la piscina cálida del Pacífico occidental es baja, la actividad de convección desde Filipinas a través del Mar de China Meridional hasta la Península de Indochina es débil, pero la actividad de convección es fuerte cerca de la línea de fecha, la alta presión subtropical es fuerte y al sur, y forma una estructura de franja La cuenca del río Yangtze-Huaihe Por lo tanto, hay demasiadas precipitaciones y es probable que se produzcan inundaciones. La cuenca de Jianghuai básicamente ha mantenido esta relación en las últimas décadas.

1.12 Campo de anomalías de la temperatura del mar en el invierno anterior

Analizando el campo de anomalías de la temperatura del mar en el Pacífico Norte en el invierno anterior (desde diciembre del primer año hasta marzo del actual año) y la relación entre el campo de anomalías de la temperatura del mar en la cuenca del río Yangtze en años de inundación y sequía. La relación muestra que en el campo de anomalías de la temperatura del mar en el invierno anterior, los precursores anormales también son diferentes en diferentes años con inundaciones y sequías, y los precursores anormales en años con fuertes inundaciones y sequías son más prominentes [10]. Si N representa anomalías positivas de la temperatura del mar y L representa anomalías negativas de la temperatura del mar, entonces se pueden obtener cuatro tipos de anomalías de la temperatura del mar en función de los cambios en la temperatura del mar en el Atlántico Norte de oeste a este, a saber, tipo NLNL (inundaciones) y tipo LNLN ( sequía), tipo NL (inundación severa) y tipo LNL (sequía severa). Por ejemplo, en el invierno de 1953-1954, la zona del Mar de Kuroshio se calentó fuertemente. A partir del océano subtropical del Pacífico noroeste, a lo largo de la dirección de la corriente cálida, hasta el Mar de Japón había una zona de aguas cálidas. , mientras que la vasta zona marítima del Pacífico nororiental era casi en su totalidad una zona de agua fría (tipo NL), correspondiente a la temporada de inundaciones de 1954, la cuenca del río Yangtsé experimentó una grave inundación que no se había visto en un siglo .

1.13 Fenómeno ENSO

El fenómeno ENSO es el término general para el fenómeno de El Niño y la Oscilación del Sur. Tienen un impacto importante en la circulación atmosférica global y anomalías en las condiciones de los océanos, lo que eventualmente conduce a anomalías. a los desastres por inundaciones. Las estadísticas muestran que de 1949 a 1998 ha habido 12 años de El Niño, y la cuenca de Jianghuai ha experimentado inundaciones en el mismo año o en el año siguiente de 10 años de El Niño (incluido 1998, durante estos 50 años, la escorrentía anual de); Estación Jinhua en la provincia de Zhejiang W> Son 13 años con 5 mil millones de m3, 9 de los cuales también ocurren en el mismo año o el siguiente de El Niño, y la escorrentía anual en 1954 y 1973 es el valor máximo y segundo más grande en el serie.

1.14 La velocidad de rotación de la Tierra

Los cambios en la velocidad de rotación de la Tierra incluyen una variedad de cambios periódicos y cambios irregulares, que afectan principalmente a las inundaciones mediante la formación del fenómeno de El Niño [11 ]. Durante un período en el que la velocidad de rotación de la Tierra disminuye significativamente debido al "efecto freno", el agua del mar y la atmósfera adquieren una fuerza de inercia hacia el este, lo que debilita las corrientes oceánicas ecuatoriales y los vientos alisios ecuatoriales que fluyen de este a oeste, provocando Fenómeno de El Niño con calentamiento del agua de mar.

Según la investigación, la mayoría de las inundaciones históricas en la cuenca occidental de Sichuan ocurrieron cerca del punto de inflexión del movimiento irregular de la velocidad de rotación de la Tierra de lento a rápido y de rápido a lento [12]; 1991 también coincidió con la tasa de rotación de la Tierra, acercándose al final del segmento de desaceleración.

1.15 Movimiento de los Polos

La dirección del eje de rotación de la Tierra cambia constantemente, incluyendo cambios a largo plazo, cambios periódicos y otros cambios, entre los que se encuentran los cambios periódicos de 6 a 7 años. son muy obvios [13]. En condiciones favorables, el cambio de polos puede elevar el nivel del mar entre 8 y 10 mm y, por tanto, también puede cambiar la circulación atmosférica. Las anomalías de precipitación en cinco estaciones en el curso medio y bajo del río Yangtze en Shanghai, Nanjing, Jiujiang, Wuhu y Wuhan tienen una variación cíclica de aproximadamente 7 años, de mayo a agosto, el nivel máximo anual de inundación en la estación Jinhua en Zhejiang; La provincia también tiene una variación cíclica de 6 a 7 años. Las investigaciones muestran que durante los años de movimiento de polos de gran amplitud, la circulación atmosférica es anormal y el índice de circulación meridional aumenta en la mayor parte de Asia y Europa y las latitudes medias del Pacífico, por lo que el índice occidental disminuye y el máximo subtropical correspondiente se vuelve más débil. y hacia el sur, por lo que los vientos en el tramo medio y bajo del río Yangtze aumentan las precipitaciones.

1.16 Anomalías geomagnéticas

El campo magnético de la Tierra se distribuye linealmente en meses normales, y su coeficiente de correlación lineal Rz=75~100. Cuando el campo magnético de la Tierra es anormal, el valor de Rz disminuirá [14]. Desde noviembre de 1990, ha aparecido en mi país una zona de anomalía geomagnética de gran escala, centrada en el sur de Anhui e incluyendo Anhui, Jiangsu y Zhejiang. En enero de 1991, el valor de Rz en el centro de la anomalía cayó a -10. Cinco meses después, se produjeron graves inundaciones en estas zonas. Por lo tanto, las anomalías geomagnéticas también son un precursor obvio de las inundaciones.

1.17 Terremoto

Los sistemas de desastres naturales tienen desencadenantes mutuos y relaciones de causa y efecto, lo que resulta en fenómenos de desastres agrupados [15]. Las investigaciones muestran que si ocurre un gran terremoto con una magnitud de 7 o más en el área donde se unen Mongolia Interior, Xingan y Gansu, a menudo habrá graves inundaciones en el río Amarillo dentro de un año. La tasa de correspondencia entre tales terremotos e inundaciones puede. alcanzar más del 88%. Las investigaciones muestran que cuando ocurre un gran terremoto en el área donde se unen Mongolia Interior y Xingan, el movimiento tectónico a gran escala hace que el vapor de agua caliente subterráneo se desborde hacia la atmósfera inferior, lo que aumenta el vapor de agua atmosférico y reduce la presión del aire aquí, induciendo un movimiento hacia el oeste. Los vientos transportan vapor de agua; por otro lado, el ambiente de baja presión creado después de un gran terremoto puede atraer aire frío del norte al sur y las altas temperaturas subtropicales del Pacífico occidental para extenderse hacia el oeste y el norte, formando así un Gran inundación en la cuenca del río Amarillo. Por lo tanto, la importante actividad sísmica en la zona de unión entre Mongolia Interior y Xingan se ha convertido en un precursor de inundaciones en la cuenca del río Amarillo.

1.18 Erupciones volcánicas

Las erupciones volcánicas fuertes pueden formar un manto de polvo global. Estos mantos de polvo pueden permanecer en la atmósfera superior durante años. Pueden reflejar y dispersar fuertemente la radiación solar entre unos meses y un año después de una gran erupción, la radiación directa puede reducirse entre un 10% y un 20%. Por lo tanto, las erupciones volcánicas producen un efecto que enfría la tierra. En la historia, cuatro fuertes erupciones volcánicas en la región ecuatorial provocaron bajas temperaturas en Sichuan, gran número de núcleos de condensación y precipitaciones excesivas, y se produjeron inundaciones en un número considerable de zonas. Según el análisis de los datos históricos de inundaciones, la probabilidad de una inundación importante en la cuenca de Sichuan en el segundo año después de la erupción volcánica es del 85%, y la probabilidad de una inundación importante en el tercer año es del 79% [12].

2 Conclusión

Las inundaciones son el desastre natural más grave del planeta. Las pérdidas causadas por ellas representan las pérdidas totales de todo tipo de desastres. Sin embargo, el pronóstico de inundaciones sigue siendo confuso. cuestión difícil. Basado en una gran cantidad de datos, este artículo analiza sistemáticamente varios precursores de inundaciones, que pueden proporcionar una cierta base teórica para el pronóstico de inundaciones. Basado en un trabajo de investigación a largo plazo, el autor expuso sus propias opiniones sobre los precursores de las inundaciones en la cuenca del río Yangtze. En septiembre de 1995, la Comisión de Educación Provincial de Zhejiang aprobó el tema aplicado por el autor: "Investigación sobre la alerta temprana de gigantes". Inundaciones alrededor de 1998." Después de una gran cantidad de trabajo de análisis exhaustivo, se publicaron y confirmaron muchos artículos [2,16]. Por lo tanto, el estudio de los precursores de inundaciones tiene una importancia teórica y práctica importante para la prevención de inundaciones y la reducción de desastres.

Los precursores de las inundaciones existen objetivamente, pero el nivel actual de comprensión es aún muy limitado. Por lo tanto, cuando se utilizan precursores de inundaciones para el pronóstico de inundaciones, se debe prestar especial atención a dos puntos: 1. Los precursores de inundaciones deben analizarse exhaustivamente, porque las inundaciones son el resultado de la acción combinada de varios factores que influyen. Por supuesto, cuantos más precursores de inundaciones, cuanto más fuerte sea la señal y mayor sea el volumen de la inundación, mayor será el nivel. 2 Los precursores de inundaciones deben eliminarse de los falsos para preservar los verdaderos, porque una gran cantidad de anomalías observadas contienen no solo información de precursores de inundaciones, sino también otra información. no relacionados con las inundaciones.

Con la acumulación de datos y una comprensión cada vez más profunda, los precursores de inundaciones sin duda se convertirán en uno de los avances para mejorar la precisión de la predicción de inundaciones.

Referencias:

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