При изменяющемся климате любое увеличение осадков может вызвать разрушение дорог

Полина Агеева – 08 мая 2019

Экологи и физики изучили, как наводнения влияют на дорожные сети в разных частях мира.

Компьютерная модель объединила данные о дорожных сетях с холмами и долинами рельефа, чтобы выявить «переломные моменты», при которых даже небольшое локальное увеличение количества дождей приводит к массовым авариям на дорогах. Результаты, которые были проверены с использованием данных о воздействии урагана Харви на район Хьюстона, были опубликованы сегодня в Nature Communications.

«Мы должны знать, где наводнения приводят к самым большим нарушениям в транспортных маршрутах. Небольшое повреждение, вызванное наводнением, может привести к внезапным распространенным сбоям», – сказал Цзянси Гао, доцент кафедры информатики в политехническом институте им. Ренсселера и ведущий автор исследования.

Гао работал с учеными-экологами в Пекинском педагогическом университете и физиком из Бостонского университета, чтобы согласовать традиционные научные сетевые модели, которые предсказывают, как конкретные сбои влияют на дорожную сеть, с экологическими научными моделями, которые предсказывают, как топография влияет на наводнение. Традиционная сетевая наука предсказывает постоянные уровни ущерба, и в этом случае выбивание второстепенных дорог или перекрестков приведет к незначительному повреждению сети. Но из-за того, как вода течет по земле, добавление топографической информации дает более точный прогноз.

Во Флориде увеличение количества осадков с 30 до 35 мм испортило 50% дорожной сети. А в Нью-Йорке Гао обнаружил, что сток более 45 мм изолировал северо-восточную часть штата от внутренней части Соединенных Штатов. В китайской провинции Хунань увеличение количества осадков с 25 до 30 мм выбило 42% сети автомобильных дорог провинции. В провинции Сычуань увеличение количества осадков с 95 до 100 мм выбивает 48,7 % сети дорог провинции. И в целом, увеличение количества осадков с 160 мм до 165 мм выбило 17,3% дорожной сети в Китае и резко изолировало западную часть материкового Китая.

Исследователи подтвердили свою модель, сравнив прогнозируемые результаты с наблюдаемыми остановками на дорогах в Хьюстоне и юго-восточном Техасе, вызванными ураганом Харви. Их модель прогнозировала 90,6% заявленных перекрытий дорог и 94,1% заявленных затопленных улиц.