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高科技预测


监测雪况降低洪水风险


作者:Julie Hunt


 (AFP)
(AFP)

凭借新的雪况监测技术,瑞士提高了对洪水的预报能力。这也是最近几年,瑞士的湖泊经常涨水,却没有发生严重洪涝灾害的原因。

“现在,我们可以将实时情况与往年相对照,当山上积雪明显增多,并可能在未来几天融化时,我们就会作出洪水预报,”研究人员Tobias Jonas说。

Jonas是位于达沃斯的瑞士联邦森林、雪和景观研究所(WSL)的水文学家,他的工作充满创新精神,这使其在该研究领域已获得了国际声誉。

这些研究对瑞士来说很重要。因为瑞士的一半国土位于海拔超过1000米的地方;四分之一的国土,海拔高度超过2000米;三分之一的国土面积,其降水由雪融而来。雪融期一旦开始,就很容易引起洪灾。1999年5月,深度雪融期伴有强降雨,这引发的特大洪水造成了总数达5.80亿瑞郎的损害。

这些自然灾害引起了人们对积雪水文学的重视,并将雪及水资源监测研究划入了联邦级的洪水预防系统当中。

对雪分布的研究对预防地表水泛滥起到关键作用。地表水是指那些流经已饱和土壤、且已经不能再被土壤吸收的流动水。

改进监测

雪融水,在水文学上被称为“雪水当量”(SWE)。不久前,它还是一个难以量化的值。

瑞士只有40个监测站可以测量雪水当量,而这类测量却很少进行,因为这是非常耗时间的。研究员要从雪表挖一个很深的洞,并取到冰的岩芯,随后对其重量进行测量。

转机发生在2008年,WSL研究所接到任务,要预测当年的融雪量。只有大概知道融雪量的多少,才可以提前采取措施,以免湖泊河流的水漫过堤岸。

而已掌握的“雪水当量”数据不足以完成推测,Jonas必须要找到更精确的方法。依靠到目前为止的所有雪水当量数据,以及实时的雪深数据测量记录,他发明了一种新的测量雪密度的模型。而200个雪站测量点,和135个自动化的监测仪每30分钟就会生成新的实时测量数据。

为洪水预测提供大力支持

正是凭借这种新的将测算模型与实时测量相结合的技术,研究所可以依据350个测量点的信息,每天绘制雪水情况地图,提供瑞士将产生多少雪水的信息。这一积雪水文公告将及时地被送往洪水预报部门。

2011年冬季,瑞士苏黎世的洪水得以避免,就是因为发布了该信息。得到雪融预告后,苏黎世对湖中的水量进行了调节,令水平面的上涨弱于往年。

瑞士的水资源是在不断的变化之中。该研究所必须密切注意这些变化。在2012年由联邦环境局出版的《气候变化对瑞士水资源影响》的报告中,也收录了该研究所的数据。WSL研究所也参与了该调查,调查时间将持续到2100年。这一被称作CCHydro的研究发现,气温升高导致降雪线上升,令阿尔卑斯山的储水量大大减少。有关专家预测,瑞士的夏季将愈发干燥;而冬季则会变得多水。干燥期和洪水期都将增多。

预防自然灾害

瑞士最重要的预防自然灾害的部门是瑞士联邦环境局。该部门负责就雪崩、泥石流、洪灾、地震等自然灾害发布相关应对措施。它们还负责绘制灾害地图。

负责气象气候的联邦气象局(MeteoSchweiz)在预防、观测、播报气象灾害信息方面,扮演着重要角色,减少了自然灾害的发生。联邦民防局负责计划和协调发生紧急情况时采取的措施。特别是当自然灾害或恐怖袭击发生时。

抗旱

WSL研究所利用自己在洪水研究中习得的经验,也开始为预防旱灾提供信息。它参与了名为Drought.ch的研究项目,这隶属于国家研究项目(NRP 61),课题是制定出特别在枯水期的、可持续发展的水资源管理方案。

Drought.ch的目的是更好地观测和预防瑞士的旱情,并开发预警模型,协助政府在众多领域内更好地进行水资源管理。

数据模型配合每日更新的监测信息,瑞士在气象预测上已经迈出了一大步。以前旱情预警只能在几天前发布,而现在,可以提前10-30天发布。

研究者收集降雪线以下,有关雪层、降水和土壤含水量的信息。计算机依照实时和历史数据信息模拟未来几天的天气条件。

“借助这样的现代科技,我们可以对水资源进行管理,并将信息视觉化,做出诠释,这在以前是不可能的,”WSL研究所山地水文部的负责人Massimiliano Zappa说。

一旦有旱情开始的迹象,政府就可以颁发禁令,禁止从溪、河、湖泊中取水。还可以从其他地方引来流动水,用来灌溉蔬菜农业用地。


(译自德文:宋婷), 瑞士资讯swissinfo.ch



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