A febbraio 2017, La diga di Oroville in California ha ricevuto l'attenzione nazionale come un disastro alluvionale evitato per un pelo. Dieci anni prima, nel giugno 2008, era il turno del Wisconsin:vicino alla famosa città di destinazione turistica Wisconsin Dells, l'eccessiva pioggia ha eroso l'autostrada che faceva parte della diga del lago Delton, con conseguente dilavamento torrenziale nel fiume Wisconsin 40 piedi più in basso. Ha spazzato via tre case, ne distrusse altri due, e lasciò il lago prosciugato per mesi.

All'Università del Wisconsin-Madison, questi e molti altri esempi motivano l'assistente professore di ingegneria civile e ambientale Daniel Wright ad aiutare a migliorare la preparazione al rischio di alluvioni della nazione.

"Molti degli 80, 000 dighe nel nostro paese, soprattutto il 90 per cento classificato come più piccolo, hanno problemi strutturali simili a quelli della diga di Oroville, " Dice Wright. "Sappiamo che è solo questione di tempo prima che una grande pioggia travolga la prossima, ma sfortunatamente, questo problema non sta ancora ricevendo abbastanza attenzione."

Wright spera di cambiare le cose con il software RainyDay, giustamente chiamato:uno strumento di pianificazione che lui e i suoi colleghi hanno sviluppato e pubblicato, ad aprile 2017, sulla rivista Environmental Modeling &Software.

Dotato di circa due decenni di informazioni sulle precipitazioni passate e sulla copertura del suolo provenienti dai moderni satelliti e dai sistemi radar meteorologici, il software utilizza la simulazione al computer per prevedere la probabilità che una regione di interesse venga colpita da una grande inondazione nei prossimi decenni. Queste previsioni a lungo termine, rese possibili dai potenti processori dell'UW-Madison Center for High Throughput Computing, sono più accurate dei calcoli tradizionali delle probabilità di alluvione che si basano su ipotesi semplificatrici, come un clima costante e la mancanza di cambiamenti nell'uso del suolo nel tempo.

"Il software RainyDay fa un lavoro migliore tenendo conto della natura caotica e complessa delle precipitazioni nei modelli di previsione delle inondazioni, " Spiega Wright. "Questo è particolarmente importante per le aree urbane che subiranno il più grande cambiamento nelle frequenze delle inondazioni, soprattutto perché il continuo sviluppo urbano aumenterà le superfici impermeabili, portando a un deflusso di acqua piovana molto maggiore durante una forte tempesta".

Mentre la tecnica matematica implementata nel software è stata proposta negli anni '60, Wright afferma che il suo pieno potenziale non potrebbe essere sbloccato fino a quando non saranno stati raccolti abbastanza dati satellitari e radar meteorologici, un processo iniziato seriamente alla fine degli anni '90 alla NASA, NOAA, e altre agenzie governative in tutto il mondo. Ora, la ricchezza di quei dati sostituisce l'ipotesi che le precipitazioni siano uniformemente distribuite su un intero bacino idrografico, o all'interno di una città il cui ambiente costruito, le stazioni di pompaggio e le infrastrutture di drenaggio cambiano nel tempo.

Poiché i dati satellitari sono disponibili a livello globale, RainyDay può essere utilizzato anche nei paesi in via di sviluppo che spesso non dispongono di un ampio radar meteorologico terrestre e di altri sistemi di osservazione.

Wright ha già contattato diversi partner per i quali RainyDay può essere un utile strumento di pianificazione a lungo termine. A livello federale, essi includono l'Army Corps of Engineers e l'U.S. Bureau of Reclamation, incaricato di ridurre i danni causati da disastri naturali gestendo grandi dighe e altre infrastrutture per il controllo delle inondazioni; a livello locale, sta esplorando possibili collaborazioni con il Milwaukee Metropolitan Sewerage District, che possiede centinaia di miglia di fognature e sta costruendo un grande tunnel di stoccaggio e trasporto per mitigare i danni delle inondazioni alla più grande città del Wisconsin.

Wright osserva che i metodi migliorati di previsione del tempo e le moderne forme di comunicazione:smartphone, Internet, e i social media, hanno reso molto meno probabile che si verifichi oggi un disastro devastante come la Grande Alluvione del Mississippi del 1927. Colpisce un'area 45 volte più grande di Houston e più di 630, 000 persone in Arkansas, Mississippi e Louisiana, è stata l'inondazione fluviale più distruttiva nella storia degli Stati Uniti.

Ma questo non significa che dovremmo restare inattivi, soprattutto perché la gestione del rischio di alluvioni è una delle strategie più convenienti per preparare le città per il futuro, dice Wright.

Ridurre il rischio di danni sismici di una città, Per esempio, richiede spesso una qualche forma di intervento per quasi tutti gli edifici della città. Le strutture esistenti devono essere ristrutturate e gli edifici futuri devono seguire standard di costruzione più elevati.

"Ma possiamo costruire un muro di inondazione o una stazione di pompaggio per proteggere un intero quartiere dai rischi causati dalle piogge, con economie di scala che riducono il prezzo per edificio, " Spiega Wright. "Sfruttando la potenza di calcolo odierna per prevedere meglio questi rischi per una regione di interesse, strumenti come RainyDay possono aiutare a prendere le decisioni più convenienti su infrastrutture di controllo delle inondazioni nuove o esistenti."