Le inondazioni estreme negli Stati Uniti continentali sono associate a quattro ampi modelli atmosferici, rilevata un'analisi basata sull'apprendimento automatico delle inondazioni estreme.

I ricercatori hanno analizzato inondazioni relativamente rare negli Stati Uniti, utilizzando un algoritmo di apprendimento automatico per posizionare le inondazioni in gruppi in base a modelli atmosferici che si verificano contemporaneamente. Hanno scoperto che le esportazioni di umidità tropicale, cicloni tropicali, i sistemi a bassa pressione e lo scioglimento della neve sono i modelli principali associati alle inondazioni estreme.

I risultati sono pubblicati in Rapporti scientifici . Dott. Hamid Moradkhani, l'Alton N. Scott Endowed Professor of Engineering e direttore del Center for Complex Hydrosystems Research presso l'Università dell'Alabama, è un coautore della carta.

"Questa è la prima volta che i modelli atmosferici sono stati collegati a inondazioni estreme in modo automatizzato su scala continentale, " ha detto Moradkhani.

L'autore principale dell'articolo è la dott.ssa Katherine E. Schlef, un ricercatore post-dottorato presso il Consortium of Universities for the Advancement of Hydrologic Science a Cambridge, Massachusetts, che ha lavorato a stretto contatto con Moradkhani e il Dr. Upmanu Lall, dalla Columbia University.

"Siamo molto entusiasti delle intuizioni sulle inondazioni e sulla circolazione atmosferica che abbiamo ottenuto da questa ricerca, e non vediamo l'ora di esplorare ulteriormente come queste intuizioni possono essere utili alle comunità di valutazione e gestione del rischio di alluvioni, " ha detto Schlef.

I ricercatori hanno sviluppato un sito Web interattivo con informazioni dettagliate sulle inondazioni estreme negli Stati Uniti continentali.

"Il sito web è aperto a chiunque possa accedervi, e speriamo che sarà ampiamente utilizzato da una varietà di agenzie e individui, " ha detto Moradkhani.

I risultati di questa analisi forniscono preziose informazioni per una migliore preparazione e gestione del rischio di alluvioni. Per esempio, le quattro principali categorie di modelli atmosferici potrebbero guidare i miglioramenti dei modelli di previsione meteorologica per migliorare la previsione delle inondazioni, gestione delle risorse idriche e preparazione alle emergenze.

"Sapere dove tendono a verificarsi contemporaneamente inondazioni estreme in una vasta regione evidenzia dove sarebbe utile progettare strutture di controllo delle inondazioni che tengano conto sia della normale stagione delle inondazioni che di una stagione delle inondazioni estreme che si verifica in un periodo diverso dell'anno, " ha detto Moradkhani.

I ricercatori hanno utilizzato mappe auto-organizzanti, un tipo di rete neurale artificiale che esegue clustering non supervisionato, identificare i modelli di circolazione atmosferica dominanti associati a inondazioni estreme negli Stati Uniti.

Il processo ha trovato 12 modelli di circolazione raggruppati in quattro grandi categorie. A grandi linee, i risultati hanno mostrato grandi eventi di solito si verificano negli Stati Uniti occidentali e centrali a causa delle esportazioni di umidità tropicale e negli Stati Uniti orientali a causa dei cicloni tropicali.

Con i dati, meteorologi e gestori di bacini idrici, insieme al personale addetto alla gestione delle emergenze, può prepararsi meglio per inondazioni estreme che hanno una probabilità di verificarsi contemporaneamente ai modelli atmosferici dominanti.