I ricercatori dell'Oregon State University hanno sviluppato una nuova metodologia per costruire modelli informatici che apre la strada a una migliore comprensione dei rischi di alluvione affrontati dalle comunità costiere.

Questo è importante perché le città lungo la costa sono spesso situate vicino a estuari, il che li rende vulnerabili sia alle inondazioni delle maree che alle inondazioni dei fiumi.

Gli estuari si verificano dove i fiumi sfociano nell'oceano, il che significa che i fiumi sono influenzati dalle inondazioni di marea e sperimentano anche frequenti, variazioni periodiche di salinità, luce solare e ossigeno.

Il sito di studio per questa ricerca era Grays Harbour, nello stato di Washington, ma la metodologia può essere applicata a qualsiasi area soggetta a inondazioni di estuari.

"Le inondazioni in aree come il Pacifico nord-occidentale sono complicate poiché molti processi contribuiscono, come le maree, grandi onde e il flusso del fiume, "ha detto Kai Parker, autore corrispondente dello studio pubblicato in Ingegneria costiera . "Dobbiamo essere in grado di prevedere i livelli dell'acqua su diverse scale temporali".

A breve termine, cioè inondazioni da una particolare tempesta:le previsioni possono informare le decisioni su azioni come evacuazioni e chiusure stradali. Ed è anche fondamentale capire come si verificano le inondazioni su scale temporali più lunghe, ad esempio così i pianificatori possono avere più informazioni quando decidono se sviluppare o meno un appezzamento di terreno pianeggiante.

Il nuovo modello informatico prevede l'"emulazione" e utilizza tecniche statistiche, in contrasto con i modelli tradizionali che cercano di riprodurre direttamente l'ampia raccolta di processi fisici in gioco quando gli estuari inondano.

Quella riproduzione diretta, Parker ha notato che richiede molto tempo e potenza di elaborazione.

"La spesa computazionale rende difficile studiare le inondazioni su scale temporali lunghe, " ha detto. "La domanda chiave a cui volevamo rispondere in questo studio è, "C'è un modo migliore per gestire lunghi tempi di simulazione per modelli di flooding computazionalmente costosi?"

La ricerca faceva parte del dottorato di ricerca di Parker. programma all'OSU sotto i professori David Hill del College of and Engineering e Peter Ruggiero del College of Earth, Scienze oceaniche e atmosferiche. Tra i collaboratori c'era anche Katy Serafin, un alunno dell'Oregon State che presto entrerà a far parte della facoltà dell'Università della Florida.

"Abbiamo ridotto la complessità del modello utilizzando metodi statistici, " ha detto Parker, ora borsista Fulbright presso l'Universidad Técnica Federico Santa Maria in Cile. "Una volta che il modello statistico, o emulatore, è costruito, una volta creato un set di dati di addestramento e addestrato l'emulatore, l'uso aggiuntivo di esso ha essenzialmente un costo zero. È quasi istantaneo".

L'emulatore si è comportato bene riproducendo i livelli estremi dell'acqua dei recenti eventi di inondazione nel porto di Grays, ha detto Parker.

Circa 140 miglia a nord-ovest di Portland, Oregon, Grays Harbour è una baia poco profonda - profondità media:circa 5 metri - con un canale di navigazione in acque profonde gestito dal Corpo degli ingegneri dell'esercito degli Stati Uniti.

Grays Harbour copre 235 chilometri quadrati, è alimentato da cinque fiumi che drenano uno spartiacque maggiore di 7, 000 chilometri quadrati ed è "soggetto a una tempesta energetica e al clima ondulatorio, "Parker ha detto, fornendo un solido test per il modello.

"Il nostro modello è molto utile poiché possiamo usarlo per esplorare un'infinita varietà di scenari futuri di inondazioni, " ha detto Parker. "Questo ci permette di comprendere meglio il rischio di inondazioni nelle comunità costiere e come questo rischio cambierà spostandosi nel futuro".