stringtranslate.com

Паводок

Паводок на реке Уареау в Родоне , Квебек , Канада
Пример использования термина «паводок» показан в тексте на исторической табличке на мосту Дургин возле Сэндвича, штат Нью-Гэмпшир .

Термин «паводок» чаще всего используется для описания таяния снега — ежегодного повышения уровня воды на реках, вызванного таянием снега и льда.

Описание

Весенний паводок может иногда длиться несколько недель на крупных речных системах, что приводит к значительному затоплению пойм по мере таяния снежного покрова в водоразделе реки . Паводки могут происходить с разной силой и продолжительностью в зависимости от глубины снежного покрова и местных средних темпов потепления температур. Более глубокие снежные покровы, которые быстро тают, могут привести к более сильному наводнению . Позднее весеннее таяние способствует более быстрому наводнению; это происходит потому, что относительно более длинные дни и более высокий угол наклона солнца позволяют быстро достичь средней температуры таяния, заставляя снег быстро таять. Снежные покровы на больших высотах и ​​в горных районах остаются холодными и, как правило, тают в течение более длительного периода времени и, таким образом, не способствуют крупным наводнениям. [1] Серьезные наводнения из-за паводков в южных штатах США чаще связаны с ливневыми штормами крупных тропических погодных систем, накатывающих с Южной Атлантики или Мексиканского залива , чтобы добавить свою мощную нагревающую способность к меньшим снежным покровам. Быстрое таяние, вызванное тропическими дождями, может также повлиять на снежный покров на широтах вплоть до юга Канады, если, как правило, более холодная воздушная масса не блокирует перемещение на север областей низкого давления.

В восточной части континента ежегодные паводки происходят из канадской тайги , простирающейся вдоль обеих сторон Великих озер , а затем вниз через густые лесистые Аппалачские горы и долину реки Св. Лаврентия от Северного Мэна и Нью-Брансуика до барьерных хребтов в Северной Каролине и Теннесси .

В западной части континента паводки наблюдаются на значительно более высоких участках различных горных хребтов западного побережья, которые простираются на юг от Аляски и даже до северных частей Аризоны и Нью-Мексико .

Термин может также относиться к следующему:

Причины

Паводки являются результатом массовой доставки воды в ландшафт либо за счет таяния снега , либо за счет сильных дождей, либо за счет комбинации этих двух факторов. В частности, паводки происходят, когда эта вода попадает в ручьи и приводит к наводнениям и высокому расходу воды. Когда паводки происходят зимой или ранней весной, замерзшая земля может способствовать быстрому наводнению. Это происходит потому, что талая вода не может легко просочиться через замерзшую поверхность и вместо этого течет по суше в реки и ручьи, что приводит к быстрому наводнению. [9] Более глубокие снежные покровы с большим эквивалентом снеговой воды (SWE) способны доставлять большее количество воды в реки и ручьи, по сравнению с меньшими снежными покровами , учитывая, что они достигают адекватных температур таяния. Когда температуры таяния достигаются быстро и таяние снега происходит быстро, наводнение может быть более интенсивным. [10] В районах, где паводки доминируют в гидрологическом режиме , таких как бассейн реки Фрейзер в Британской Колумбии , время паводков имеет решающее значение. В бассейне реки Фрейзер ежегодное половодье наблюдалось на 10 дней раньше в 2006 году по сравнению с 1949 годом. [11] В этих районах более ранние половодья могут привести к низкому уровню стока позднее летом или осенью.

Паводок на реке Окмулги, Мейкон, Джорджия, США, 1876 г.

Паводки также могут происходить из-за ливневых осадков. Значительные ливневые осадки могут пропитать землю и привести к быстрому затоплению ручьев, [12] а также способствовать таянию снега, передавая энергию снежным покровам через адвекцию . [13] В тропиках тропические штормы и циклоны могут приводить к паводкам. [14]

Экология

Масштаб паводков зависит от накопления снега и температуры. Меньшие паводки связаны с условиями Эль-Ниньо , где более мягкие условия приводят к меньшему накоплению снега. Обратное верно в условиях Ла-Нинья . Сток паводков является основным источником питательных веществ для озер. В условиях Ла-Нинья с более сильными паводками, более высоким стоком и высоким поступлением питательных веществ в озерах присутствует больше положительных видов -индикаторов экологии ( Arcellacea ), что указывает на более низкие уровни экологического стресса. [15] В условиях Эль-Ниньо меньшие паводки способствуют меньшему стоку и приводят к меньшему поступлению питательных веществ в озера и реки. В этих условиях присутствует меньше положительных видов-индикаторов экологии. [15]

Проходные рыбы, такие как лосось и форель , очень чувствительны к паводкам. При низком уровне воды в конце паводков рыба с большей вероятностью будет подниматься по течению (двигаться вверх по течению). Во время высокого уровня воды на пике паводка рыба с большей вероятностью будет спускаться по течению. [16] Есть некоторые виды рыб, которые меньше подвержены влиянию паводков, чем другие. Например, бычки Pomatoschistus ssp демонстрируют схожие закономерности миграции и восстанавливают численность популяции и распределение после/во время паводков. [17] Бентосно-устьевые виды, по-видимому, лучше справляются с паводками, некоторые даже показали эффект привлечения из-за степени эстуарных сигналов. Некоторые виды больше других подвержены последствиям паводков. Это связано с несколькими факторами, некоторые из которых включают, но не ограничиваются: дифференциацию в биологической анатомии видов, предыдущие закономерности миграции, брачные сезоны и привычки питания. [18]

Биогеохимические воздействия

Паводки часто связаны с высоким уровнем растворенного органического углерода (DOC) в ручьях и реках. Во время базовых потоков вода, поступающая в ручьи, поступает из глубины почвы, где содержание углерода ниже из-за микробного переваривания. Во время паводка вода, скорее всего, будет течь по суше, где она растворяет обильный, менее деградированный углерод, присутствующий в самых верхних слоях почвы, прежде чем попасть в ручьи. Высокие уровни растворенного органического углерода (DOC) приводят к снижению чистой первичной продуктивности ручья за счет усиления гетеротрофного микробного роста. [19] [20] Паводки также связаны со сжатием градиентов солености, увеличением мутности, а в самых интенсивных условиях паводков они снижают уровень кислорода. [17]

Искусственные паводки также были связаны с изменениями в схемах миграции взрослых особей атлантического лосося. Исследование было проведено на юге Норвегии, которое показало значительные изменения в расстояниях миграции. Сравнение данных до паводка, во время паводка и после паводка показало значительные различия в средних расстояниях миграции лосося в час. [18]

Паводки могут вызвать катастрофические изменения в обществе, особенно в экономике и сельском хозяйстве населенных пунктов. Наводнения, вызванные высокими водами рек, были задокументированы как разрушающие исторические памятники, разрушающие экосистемы, а также представляющие большую угрозу для любой жизни, живущей вблизи паводкового события, включая жизнь человека. [21] Исследования по прогнозированию изменений уровня воды из-за паводков стали большой темой в научном сообществе из-за предыдущих и будущих катастрофических событий.

История

Панорама с вершины моста, показывающая истинные масштабы недавнего наводнения к югу от Виннипега.

Наводнение в долине реки Ред-Ривер в 1997 году стало результатом исключительно большого паводка, вызванного большими скоплениями снега, которые растаяли из-за быстрого потепления, образовав большие объемы талой воды, которая затопила замерзшую землю. На пике наводнения река Ред-Ривер достигла глубины 16,46 метра (54,0 фута) и максимального расхода 4000 кубических метров в секунду (140 000 кубических футов/с). Это событие было названо «наводнением века» в пострадавших районах. [22] [23]

Река Фрейзер в Британской Колумбии ежегодно испытывает половодье, питаемое таянием снегов весной и в начале лета. Самый большой половодье, когда-либо наблюдавшееся на реке Фрейзер, произошло в 1894 году и привело к предполагаемому пиковому расходу 17 000 кубических метров в секунду (600 000 кубических футов/с) и пиковой высоте 11,75 метров (38,5 футов) в Хоупе, Британская Колумбия . [24] Однако из-за низкой численности населения это наводнение оказало незначительное воздействие по сравнению со вторым по величине наводнением в 1948 году, пиковый расход которого составил 15 200 кубических метров в секунду (540 000 кубических футов/с) и пиковой высоте 10,97 метров (36,0 футов) в Хоупе, Британская Колумбия. [24] Наводнение 1948 года нанесло значительный ущерб в нижней части долины Фрейзер и стоило 20 миллионов долларов в то время. [25]

Вид с воздуха на южный вход в w:Chesapeake Bay Bridge-Tunnel . Вода — это w:Chesapeake Bay , а w:Virginia Beach — справа.

В 1972 году река Саскуэханна , впадающая в Чесапикский залив, испытала значительное половодье из-за тропического шторма Агнес , что привело к наводнению и увеличению осадконакопления в Чесапикском заливе. На пике наводнения 24 июня 1972 года мгновенный пиковый расход превысил 32 000 кубических метров в секунду (1 100 000 кубических футов/с), а в устье реки концентрация взвешенных частиц превысила 10 000 миллиграммов на литр. [26]

На юго-западе Японии река Охаси протекает между двумя солоноватыми лагунами. В этой реке было обнаружено, что Ammonia "beccarii" forma 1 (бентосная фораминифера) колонизирует эти воды в зависимости от сезонных изменений в экосистеме. Эти организмы изучались до и после паводков, и было обнаружено, что они восстанавливаются, даже когда их среда обитания сокращается из-за физических нарушений. Паводки зимой или ранней весной вызывают быстрое наводнение. Обилие воды из-за таяния снега не может легко просочиться через замерзшую поверхность и попасть в близлежащие реки, в данном исследовании реку Охаси. Многие организмы в этой реке эволюционировали, чтобы преодолеть последствия паводков [27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Что такое таяние снега?". Alberta WaterPortal Society . Получено 8 февраля 2019 г.
  2. ^ Гик, Джек (1988). Фотоальбом эпохи канала в Огайо, 1825–1913. Издательство Кентского государственного университета. С. XVII. ISBN 9780873383530.
  3. ^ ab Brown, Lesley (1993). Новый краткий Оксфордский словарь английского языка на исторических принципах . Oxford [Eng.]: Clarendon. ISBN 0-19-861271-0.
  4. ↑ Bonnier Corporation (январь–июнь 1907 г.). «Популярная наука». The Popular Science Monthly . Bonnier Corporation: 68–. ISSN  0161-7370.
  5. ↑ Сэмюэл Джонсон (1773). Словарь английского языка. С. 196–.
  6. ↑ Томас Шеридан (1789). Полный словарь английского языка, как в отношении звука, так и значения...: к которому прилагается просодальная грамматика. К. Дилли. С. 286–.
  7. ↑ Тимоти Дуайт (1822). Новая Англия и Нью-Йорк. С. 286–.
  8. ^ Бейкер, НГ; и др. (29 января 2020 г.). «Реакция речных рыб на сбросы паводковых вод водохранилища с различными профилями, предназначенными для облегчения нерестовой миграции». Исследования водных ресурсов . 56 (6). Международный институт рыболовства Халла, Университет Халла. Bibcode : 2020WRR....5624196B. doi : 10.1029/2018WR024196. S2CID  213488911.
  9. ^ Померой, Джон; Фанг, Син; Эллис, Чад; Гуан, Мэй (июнь 2011 г.). «Чувствительность гидрологии таяния снега на горных склонах к нарушению лесного покрова». Центр гидрологии Университета Саскачевана .
  10. ^ Карри, Чарльз Л.; Цвирс, Фрэнсис В. (2018). «Изучение контроля пикового годового стока и наводнений в бассейне реки Фрейзер в Британской Колумбии». Гидрология и науки о системах Земли . 22 (4): 2285–2309. Bibcode : 2018HESS...22.2285C. doi : 10.5194/hess-22-2285-2018 .
  11. ^ Кан, До Хёк; Гао, Хуэйлинь; Ши, Джон Сяоган; Ислам, Сирадж уль; Дери, Стивен Дж. (январь 2016 г.). «Влияние быстро уменьшающегося снежного покрова в горах на время течения рек в бассейне реки Фрейзер в Канаде». Scientific Reports . 6 : 19299. Bibcode : 2016NatSR...619299K. doi : 10.1038/srep19299. PMC 4728390. PMID  26813797 – через ResearchGate. 
  12. ^ Шук, Кевин; Померой, Джон (2012). «Изменения гидрологического характера осадков в канадских прериях». Гидрологические процессы . 26 (12): 1752–1766. Bibcode : 2012HyPr...26.1752S. doi : 10.1002/hyp.9383. S2CID  52266131.
  13. ^ Шук, Кевин; Грей, Д.М. (1997). «Таяние снега в результате адвекции». Гидрологические процессы . 11 (13): 1725–1736. Bibcode :1997HyPr...11.1725S. doi :10.1002/(SICI)1099-1085(19971030)11:13<1725::AID-HYP601>3.0.CO;2-P.
  14. ^ Аренас, Андрес Диас (1983). "Тропические штормы в Центральной Америке и Карибском бассейне: характерные осадки и прогнозирование внезапных наводнений" (PDF) . Труды Гамбургского симпозиума .
  15. ^ ab Невилл, Лиза; Гаммон, Пол; Паттерсон, Тимоти; Свиндлс, Грэм (май 2015 г.). «Климатические циклы вызывают изменения в водной среде в регионе Форт-Мак-Мюррей в Северной Альберте, Канада». GeoConvention 2015 .
  16. ^ Huntsman, AG (январь 1948). «Freshets and Fish». Труды Американского общества рыболовства . 75 : 257–266. doi :10.1577/1548-8659(1945)75[257:FAF]2.0.CO;2.
  17. ^ ab Miro, JM (23 декабря 2023 г.). «Влияние паводковых событий на ранние стадии жизни рыб и макробеспозвоночных в сильно мутном эстуарии Пиренейского полуострова». Estuarine, Coastal and Shelf Science . 295. Bibcode : 2023ECSS..29508559M. doi : 10.1016/j.ecss.2023.108559.
  18. ^ ab Thorstad, Eva B.; Heggberget, Tor G. (1998). «Миграция взрослого атлантического лосося (Salmo salar); влияние искусственных паводков». Hydrobiologia . 371/372: 339–346. doi :10.1023/a:1017035507856.
  19. ^ Мейер, Дж. Л. (1994). «Микробная петля в текущих водах». Микробная экология . 28 (2): 195–199. Bibcode : 1994MicEc..28..195M. doi : 10.1007/BF00166808. PMID  24186445. S2CID  2938142 – через SpringerLink.
  20. ^ Voss, BM; Peucker-Ehrenbrink, B.; Eglinton, TI; Spencer, RGM; Bulygina, E.; Galy, V.; Lamborg, CH; Ganguli, PM; Montluçon, DB (2015). «Сезонная гидрология приводит к быстрым сдвигам в потоке и составе растворенного и взвешенного органического углерода, а также основных и следовых ионов в реке Фрейзер, Канада». Biogeosciences . 12 (19): 5597–5618. Bibcode :2015BGeo...12.5597V. doi : 10.5194/bg-12-5597-2015 . hdl : 20.500.11850/105179 .
  21. ^ Васильев, ОФ (2012). «Проектирование систем оперативного прогнозирования паводков и половодий». Вестник Российской академии наук . 82 (2): 129–133. Bibcode :2012HRuAS..82..129V. doi :10.1134/S1019331612020050.
  22. ^ Хайдорн, Кит (1 апреля 2011 г.). «Наводнение на Ред-Ривер в 1997 году». The Weather Doctor .
  23. ^ Нельсон, Марк. "Наводнение на Ред-Ривер 1997 года". Смягчение последствий наводнения в пойме Ред-Ривер, Гранд-Форкс, Северная Дакота .
  24. ^ ab «Комплексный обзор гидрологии и стока реки Фрейзер в районе Хоупа — окончательный отчет» (PDF) . Министерство окружающей среды Британской Колумбии. Октябрь 2008 г.
  25. ^ "Наводнения в Канаде: Британская Колумбия". Правительство Канады . 2 декабря 2010 г.
  26. ^ Шубель, Джерри Р. (1974). «Влияние тропического шторма Агнес на взвешенные твердые частицы северного Чесапикского залива». Взвешенные твердые частицы в воде . Наука об океане. Том 4. С. 113–132. doi :10.1007/978-1-4684-8529-5_8. ISBN 978-1-4684-8531-8.
  27. ^ Таката, Хироюки (1 сентября 2010 г.). «Жизненная история аммиака «beccarii» формы 1 на твердом субстрате в реке Охаси, юго-западная Япония». Fundamental and Applied Limnology . 178 (1): 81–88. doi :10.1127/1863-9135/2010/0178-0081.

Внешние ссылки