El paisaje urbano de Houston contribuyó directamente a la lluvia torrencial y las inundaciones mortales experimentadas durante el huracán Harvey en agosto de 2017, según los investigadores de Princeton y la Universidad de Iowa. Los investigadores informan en la revista Naturaleza 15 de noviembre que el riesgo de Houston de inundaciones extremas durante el huracán, una tormenta de categoría 4 que causó daños estimados en $ 125 mil millones y mató a 68 personas, fue 21 veces mayor debido a la urbanización.
Utilizando modelos de computadora y datos meteorológicos, los investigadores recrearon el huracán Harvey y compararon la lluvia total con la acumulación urbana con la lluvia total sin acumulación urbana. Los resultados indican que el desarrollo provocado por el hombre ayudó a crear un huracán más húmedo, uno que cayó de 40 a 60pulgadas de lluvia durante cuatro días, así como inundaciones más graves, con picos de inundación más altos y un mayor daño general.
Los resultados resaltan el papel humano en los fenómenos meteorológicos extremos, así como la necesidad de considerar el desarrollo urbano y suburbano al calcular el riesgo de huracán y prepararse para el daño y la recuperación del huracán, dijeron los autores. El estudio también acentúa la necesidad de comprender el compuestoimpacto humano en las precipitaciones e inundaciones causadas por la urbanización y el cambio climático.
"Nuestro enfoque en el papel de la urbanización tenía como objetivo proporcionar una perspectiva más completa de las actividades humanas en las lluvias e inundaciones de Harvey", dijo el coautor Gabriel Vecchi, profesor de geociencias de Princeton y el Instituto Ambiental de Princeton PEI.han influido tanto en el clima, a través de las emisiones de gases de efecto invernadero, como en el entorno local alrededor de Houston a través de la urbanización de formas que pensamos que podrían haber afectado las lluvias e inundaciones de Harvey ".
Los investigadores descubrieron que a medida que el centro urbano de Houston crecía hacia arriba y hacia afuera, el riesgo de inundación cambiaba, incluido un mayor riesgo de picos de inundación más altos e inundaciones más graves y peligrosas en general. A medida que aumentaban las millas de aceras y calles impermeables de la ciudad, las fuertes lluvias no podíanser absorbido por el suelo
"Dado que se prevé que los vientos huracanados y las precipitaciones se intensifiquen en el futuro, y que también se espera que la urbanización a lo largo de nuestras costas continúe aumentando, nuestro trabajo destaca la necesidad de comprender los riesgos e implementar estrategias apropiadas de mitigación de inundaciones".dijo el autor principal Wei Zhang, científico asistente de investigación en el centro de investigación IHR - Hidrociencia e Ingeniería de Iowa.
Gran parte del análisis científico que siguió a la temporada de huracanes de 2017 se centró en el papel del clima, incluido el calentamiento global del planeta, en la determinación de la fuerza física de un huracán y la cantidad total de lluvia. Los investigadores de Princeton e Iowa decidieron tomaruna táctica diferente, pero complementaria, y examinó el posible papel de la urbanización.
"Los impactos del huracán Havey en Houston resaltan los peligros para las ciudades costeras a lo largo de la costa del Golfo y la costa este de los Estados Unidos", dijo el coautor James Smith, profesor de ingeniería civil y ambiental de Princeton y facultad asociada a PEI ". Una desafortunada repeticiónel desempeño del huracán Florence este año subraya los problemas de la lluvia extrema de ciclones tropicales en entornos urbanos ".
Los investigadores experimentaron con diferentes modelos de computadora para simular la lluvia del huracán Harvey en Houston, primero observando la lluvia total con el perfil urbano actual de la ciudad, luego la lluvia para la misma área geográfica pero con campos abiertos y cultivos en lugar de calles y rascacielos.Descubrieron que las áreas no urbanas recibían significativamente menos lluvia y que los patrones de lluvia eran significativamente diferentes que en las áreas urbanas.
La razón fue que la "rugosidad de la superficie" debido a la presencia de estructuras hechas por el hombre crea un "efecto de arrastre" en los huracanes. Este efecto ocurre cuando los fuertes vientos golpean edificios altos, creando fricción. En el caso del huracán Harvey, los vientos cambiaronaire caliente en la superficie más arriba en la atmósfera, creando así una situación óptima para la formación de nubes y precipitación.
"Cuando el huracán Harvey sopló en Houston, literalmente se enganchó en los altos rascacielos y torres de la ciudad", dijo Gabriele Villarini, profesora asociada de ingeniería civil y ambiental y directora del IIDH. "La fricción causada por los fuertes vientos que azotaron edificios altos creóun efecto de arrastre que influyó en el movimiento del aire y el calor y resultó en condiciones óptimas para la precipitación ".
Utilizando modelos estadísticos, los investigadores también observaron los cambios año tras año en los picos de las inundaciones y los compararon con las cantidades de lluvia y el crecimiento de la población, un indicador de la urbanización. Compararon estos resultados con los picos de las inundaciones de la década de 1950, un período anterior adesarrollo urbano en Houston, y nuevamente encontró una correlación positiva entre el crecimiento urbano y el aumento del riesgo de inundación.
"La urbanización generalmente se asocia con una reducción significativa en la infiltración de aguas pluviales", dijo Villarini. "Houston ha experimentado uno de los auges de desarrollo urbano más impresionantes en la historia de los Estados Unidos, y con el crecimiento se produce un aumento en las superficies impermeables. Este aumentoen la urbanización, combinada con el terreno arcilloso plano de la región, representa una combinación muy problemática, incluso con medidas de mitigación de inundaciones ".
Los investigadores advierten que no tener en cuenta los factores urbanos en términos de preparación para huracanes podría presentar problemas serios y costosos para las ciudades costeras.
"Si bien esta investigación no se puede extrapolar a todas las áreas urbanas costeras de la nación, destaca los costos inesperados del desarrollo", dijo Villarini. "Por cada nueva carretera vertida y por cada nueva torre de gran altura erigida, hayun mayor riesgo de más lluvias e inundaciones adversas, y eso es ciertamente algo que los funcionarios de la ciudad y los residentes deben considerar cuando contemplan el crecimiento futuro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Princeton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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