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  新智元报道  

来源：nature

编辑：Priscilla 好困

【新智元导读】一场特大洪涝灾害给河南省造成了严重损失，引起了全球的关注。本周的nature封面刊登了关于全球洪水灾害事件的最新研究。预计未来全球将有119个国家受到更加严重的洪灾威胁，我国受洪灾影响的人口也将增加6%。

7月17日以来，河南省遭遇历史罕见的极端强降雨天气，全省有近800个气象站出现100毫米以上的大暴雨。

 

 

原本还在网络上吵吵闹闹的网友们纷纷自发建立各类互助群组，发布应急消息和寻人启事。

 

再一次体现了我们国家面对灾害万众一心、众志成城的精神。

 

洪水退去，雨过天晴，但洪水却河南民众留下了深远的影响。

 

 

光是河南省保险业的初步估损就高达98亿元。

 

 

还有因洪水而失去的302条鲜活生命，目前还有50人失联……

 

前事不忘后事之师，在为遇难者哀悼的同时，我们更应该加强对洪水灾害的防范。

本期nature封面文章上刊登了关于全球洪水灾害分析的最新研究。

 

亚利桑那大学助理教授Elizabeth Tellman和博士后研究员Jonathan A. Sullivan带领研究团队，用卫星直接观测2000年以来发生的洪水灾害事件，绘制出913张洪水事件图。

 

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availability

 

研究结果显示，自本世纪之交，全球遭受洪水灾害影响的人口比例增加了24%。

 

比科学家们之前估计的多了10倍。

 

而由于受到气候变化和未来城市人口变动等不确定因素的影响，该增长趋势会被低估。

 

预计在未来，我国将会遭遇更多的洪水灾害，受影响的人口比例将增加6%。

卫星观测

NASA的Terra和Aqua卫星上安装有多光谱光学仪器，简称MODIS。

 

MODIS是空间分辨率为250米的中等分辨率成像光谱仪，每天都会对地球成像，解析大型、缓慢移动的洪水事件。

 

在2000年至2018年间，MODIS生成了12719张图像，生成了913张洪水事件图。

 

全球洪水数据库中每个国家的洪水事件

 

其中，不同的颜色代表数量，圆圈大小表示每个洪水事件的质心位置和面积，没有数据的国家则用灰色阴影表示。

 

2000-2015年间，每个国家受到洪水影响的总人口（圆圈）和受到洪水影响的面积（色标）

 

红线表示全球年度人口估计值，蓝线表示洪水淹没的区域

 

研究人员对这12719张卫星遥感图像进行分析，发现许多洪水事件都集中发生在多个国家。

 

往年洪水的影响

在2000年到2015年间，全球总人口增加了18.6%，而在观察到的洪水淹没地区，人口增加了34.1%。

 

卫星监测到至少发生过一次洪水泛滥的地区中，新增了5800万至8600万人口，占受影响总人口的23%至30%。

 

全球平均经历大型洪水灾害事件的人口比例增长了20%-24%。

 

70个国家受洪水影响的人口比例增加了2%以上。

 

其中有40个国家增加了20%以上，例如下图c和d代表的印度的古瓦哈提和孟加拉国的达卡。

 

a. 美国新奥尔良，经历卡特里娜飓风后人口减少

b. 巴西马瑙斯，人口没有变化。

c. 孟加拉国达卡，城市周边受洪水影响的区域，人口不断增加

d. 印度古瓦哈提，城市在过去20年中多次受到洪水侵袭，人口还在增加

 

不过，有21个国家受影响的人口比例变化不大（增长在-3%和2%之间），特别是东欧和俄罗斯人口数量减少的地方。

 

另外还有28个国家，受洪水影响的人口比例下降了3%以上。 

极端事件的观测淹没量和洪水持续时间

 

在所有洪水类型中，经历洪水灾害的人口比例都在增加。

 

但因水坝溃堤而引起的洪水事件，人口增加的比例最高，增加了177%。

 

 

在快速城市化的国家，发生洪水的趋势可能被低估，研究推测其中至少有8个国家受洪水影响的风险在增加。

 

受影响的国家主要集中在亚洲和撒哈拉以南非洲的国家。

 

其中，南亚和东南亚（印度河、恒河和湄公河流域）受影响的绝对人数最多，分别为1700-1990万、1.078-1.349亿和2020-3280万，人口比例分别增加36%、26%和11%。

 

 

而我国的长江流域，在2000-2015年间，受洪水灾害影响人口的人口比例降低了17%。

 

预计到2030年的洪水风险

 

除了统计过去发生的洪水灾害情况，研究团队还预计了未来的洪水灾害。

 

利用世界资源研究所的洪水风险分析仪Aqueduct，根据大量的MODIS观测数据，研究人员计算出了119个国家在不久的将来（2010-2030）将面临洪水威胁的人口。

 

根据洪水模型（GLOFRIS）的估算，到2030年，多达7.58亿人将经历百年一遇的洪水灾害。

 

在那时，预计全球受洪水影响的人口比例将有所增加，但各国情况不同。

 

在57个国家中，洪水风险的增加预计将超过未来的人口增长，尤其是亚洲和非洲。

 

由于气候变化以及未来人口变动，在城市化迅速发展的地区，未来洪水的风险可能会被低估。

 

a. 2000-2015观察到受洪水影响的人口比例变化；b. 2010-2030预计的受洪水影响的人口比例变化

c. 暴露在洪水中的人口比例变化：

粉红色：预计在2010-2030下降（a>1.02，b≤0.97）

蓝色：预计在2010-2030增长（a≤0.97，b>1.02）

紫色：预计在2010-2030持续增长（a>1.02，b>1.02）

橙色：预计在2010-2030保持不变或减少（a≤1.02，b≤1.02）

灰色：数据不足

 

9个地区和32个国家有「持续增加」的洪水风险，遍布四个大洲。

 

其中有4个非洲国家和印度暴露在洪水灾害中的人口比例增长超过20%，呈现出高度持续增长。

 

5个地区和25个国家将有新增的洪水灾害，主要集中在欧洲和北美地区。

 

 

根据研究团队的模型预测，未来我国将经历更多的洪水事件，而受洪水灾害影响的人口比例将增加6%。

 

结论

卫星观测出的数据表明，经历洪水灾害的地区有所增加，在2000-2015年为20%-24%，高于1970-2010年2.6%的估值。

另外，在各大洲的70个国家中，受到洪水灾害影响的人口比例也增加了。

现在的估值比以前的要高，可能是因为现在能够捕捉到全球模型中没有涵盖在内的水坝断裂、河流事件和融雪引起的洪水事件。

除了过去这段时间洪灾风险有所增加以外，研究团队还确定了未来57个国家的洪灾风险会增加。

 

在洪水灾害面前，人们的生计和生命都将受到威胁。

 

但万幸的是，现在有望预测全球洪水灾害影响范围及受影响的人口数量，提前做好应对方案，防患于未然。

 

模型代码

模块代码编写语言使用了Python、Javascript和R语言。

 

Javascript的代码被存储为一个.txt文件，可以直接粘贴到谷歌地球的代码编辑器中运行。

 

而Python脚本则基于谷歌地球引擎的Python API。

 

项目地址：https://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase

作者介绍

Elizabeth Tellman

 

亚利桑那州立大学地理发展与环境学院助理教授

 

人类环境地理学家，在亚利桑那大学获得地理学博士学位，重点研究方向是洪水风险和土地使用变化，并致力于为城市开发基于卫星的参数化洪水保障指数。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availability

https://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase