不止河南！Nature封面預測：未來8年，7.58億人將經(jīng)歷百年一遇洪水
時間：2021-09-22 14:28:22
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[導讀]一場特大洪澇災害給河南省造成了嚴重損失，引起了全球的關注。本周的nature封面刊登了關于全球洪水災害事件的最新研究。預計未來全球將有119個國家受到更加嚴重的洪災威脅，我國受洪災影響的人口也將增加6%。7月17日以來，河南省遭遇歷史罕見的極端強降雨天氣，全省有近800個氣象站出...
一場特大洪澇災害給河南省造成了嚴重損失，引起了全球的關注。本周的nature封面刊登了關于全球洪水災害事件的最新研究。預計未來全球將有119個國家受到更加嚴重的洪災威脅，我國受洪災影響的人口也將增加6%。
7月17日以來，河南省遭遇歷史罕見的極端強降雨天氣，全省有近800個氣象站出現(xiàn)100毫米以上的大暴雨。??原本還在網(wǎng)絡上吵吵鬧鬧的網(wǎng)友們紛紛自發(fā)建立各類互助群組，發(fā)布應急消息和尋人啟事。?再一次體現(xiàn)了我們國家面對災害萬眾一心、眾志成城的精神。?洪水退去，雨過天晴，但洪水卻河南民眾留下了深遠的影響。??光是河南省保險業(yè)的初步估損就高達98億元。??還有因洪水而失去的302條鮮活生命，目前還有50人失聯(lián)……?前事不忘后事之師，在為遇難者哀悼的同時，我們更應該加強對洪水災害的防范。
本期nature封面文章上刊登了關于全球洪水災害分析的最新研究。
?亞利桑那大學助理教授Elizabeth Tellman和博士后研究員Jonathan A. Sullivan帶領研究團隊，用衛(wèi)星直接觀測2000年以來發(fā)生的洪水災害事件，繪制出913張洪水事件圖。?論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availability?研究結果顯示，自本世紀之交，全球遭受洪水災害影響的人口比例增加了24%。?比科學家們之前估計的多了10倍。?而由于受到氣候變化和未來城市人口變動等不確定因素的影響，該增長趨勢會被低估。?預計在未來，我國將會遭遇更多的洪水災害，受影響的人口比例將增加6%。
NASA的Terra和Aqua衛(wèi)星上安裝有多光譜光學儀器，簡稱MODIS。?MODIS是空間分辨率為250米的中等分辨率成像光譜儀，每天都會對地球成像，解析大型、緩慢移動的洪水事件。?在2000年至2018年間，MODIS生成了12719張圖像，生成了913張洪水事件圖。?全球洪水數(shù)據(jù)庫中每個國家的洪水事件?其中，不同的顏色代表數(shù)量，圓圈大小表示每個洪水事件的質心位置和面積，沒有數(shù)據(jù)的國家則用灰色陰影表示。?2000-2015年間，每個國家受到洪水影響的總人口（圓圈）和受到洪水影響的面積（色標）
?紅線表示全球年度人口估計值，藍線表示洪水淹沒的區(qū)域?研究人員對這12719張衛(wèi)星遙感圖像進行分析，發(fā)現(xiàn)許多洪水事件都集中發(fā)生在多個國家。?往年洪水的影響
在2000年到2015年間，全球總人口增加了18.6%，而在觀察到的洪水淹沒地區(qū)，人口增加了34.1%。?衛(wèi)星監(jiān)測到至少發(fā)生過一次洪水泛濫的地區(qū)中，新增了5800萬至8600萬人口，占受影響總人口的23%至30%。?全球平均經(jīng)歷大型洪水災害事件的人口比例增長了20%-24%。?70個國家受洪水影響的人口比例增加了2%以上。?其中有40個國家增加了20%以上，例如下圖c和d代表的印度的古瓦哈提和孟加拉國的達卡。?
a. 美國新奧爾良，經(jīng)歷卡特里娜颶風后人口減少b. 巴西馬瑙斯，人口沒有變化。c. 孟加拉國達卡，城市周邊受洪水影響的區(qū)域，人口不斷增加d. 印度古瓦哈提，城市在過去20年中多次受到洪水侵襲，人口還在增加?不過，有21個國家受影響的人口比例變化不大（增長在-3%和2%之間），特別是東歐和俄羅斯人口數(shù)量減少的地方。?另外還有28個國家，受洪水影響的人口比例下降了3%以上。?
極端事件的觀測淹沒量和洪水持續(xù)時間?在所有洪水類型中，經(jīng)歷洪水災害的人口比例都在增加。?但因水壩潰堤而引起的洪水事件，人口增加的比例最高，增加了177%。??在快速城市化的國家，發(fā)生洪水的趨勢可能被低估，研究推測其中至少有8個國家受洪水影響的風險在增加。?受影響的國家主要集中在亞洲和撒哈拉以南非洲的國家。?其中，南亞和東南亞（印度河、恒河和湄公河流域）受影響的絕對人數(shù)最多，分別為1700-1990萬、1.078-1.349億和2020-3280萬，人口比例分別增加36%、26%和11%。??而我國的長江流域，在2000-2015年間，受洪水災害影響人口的人口比例降低了17%。?預計到2030年的洪水風險
?除了統(tǒng)計過去發(fā)生的洪水災害情況，研究團隊還預計了未來的洪水災害。?利用世界資源研究所的洪水風險分析儀Aqueduct，根據(jù)大量的MODIS觀測數(shù)據(jù)，研究人員計算出了119個國家在不久的將來（2010-2030）將面臨洪水威脅的人口。?根據(jù)洪水模型（GLOFRIS）的估算，到2030年，多達7.58億人將經(jīng)歷百年一遇的洪水災害。?在那時，預計全球受洪水影響的人口比例將有所增加，但各國情況不同。?在57個國家中，洪水風險的增加預計將超過未來的人口增長，尤其是亞洲和非洲。?由于氣候變化以及未來人口變動，在城市化迅速發(fā)展的地區(qū)，未來洪水的風險可能會被低估。?a. 2000-2015觀察到受洪水影響的人口比例變化；b. 2010-2030預計的受洪水影響的人口比例變化c. 暴露在洪水中的人口比例變化：粉紅色：預計在2010-2030下降（a>1.02，b≤0.97）藍色：預計在2010-2030增長（a≤0.97，b>1.02）紫色：預計在2010-2030持續(xù)增長（a>1.02，b>1.02）橙色：預計在2010-2030保持不變或減少（a≤1.02，b≤1.02）灰色：數(shù)據(jù)不足?9個地區(qū)和32個國家有「持續(xù)增加」的洪水風險，遍布四個大洲。?其中有4個非洲國家和印度暴露在洪水災害中的人口比例增長超過20%，呈現(xiàn)出高度持續(xù)增長。?5個地區(qū)和25個國家將有新增的洪水災害，主要集中在歐洲和北美地區(qū)。??根據(jù)研究團隊的模型預測，未來我國將經(jīng)歷更多的洪水事件，而受洪水災害影響的人口比例將增加6%。?結論
衛(wèi)星觀測出的數(shù)據(jù)表明，經(jīng)歷洪水災害的地區(qū)有所增加，在2000-2015年為20%-24%，高于1970-2010年2.6%的估值。
另外，在各大洲的70個國家中，受到洪水災害影響的人口比例也增加了。
現(xiàn)在的估值比以前的要高，可能是因為現(xiàn)在能夠捕捉到全球模型中沒有涵蓋在內的水壩斷裂、河流事件和融雪引起的洪水事件。
除了過去這段時間洪災風險有所增加以外，研究團隊還確定了未來57個國家的洪災風險會增加。?在洪水災害面前，人們的生計和生命都將受到威脅。?但萬幸的是，現(xiàn)在有望預測全球洪水災害影響范圍及受影響的人口數(shù)量，提前做好應對方案，防患于未然。?模型代碼
模塊代碼編寫語言使用了Python、Javascript和R語言。?Javascript的代碼被存儲為一個.txt文件，可以直接粘貼到谷歌地球的代碼編輯器中運行。?而Python腳本則基于谷歌地球引擎的Python API。?項目地址：https://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase
作者介紹
?亞利桑那州立大學地理發(fā)展與環(huán)境學院助理教授?人類環(huán)境地理學家，在亞利桑那大學獲得地理學博士學位，重點研究方向是洪水風險和土地使用變化，并致力于為城市開發(fā)基于衛(wèi)星的參數(shù)化洪水保障指數(shù)。
參考資料：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availabilityhttps://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase
來源：新智元版權申明：內容來源網(wǎng)絡，版權歸原創(chuàng)者所有。除非無法確認，都會標明作者及出處，如有侵權煩請告知，我們會立即刪除并致歉。謝謝!
7月17日以來，河南省遭遇歷史罕見的極端強降雨天氣，全省有近800個氣象站出現(xiàn)100毫米以上的大暴雨。??原本還在網(wǎng)絡上吵吵鬧鬧的網(wǎng)友們紛紛自發(fā)建立各類互助群組，發(fā)布應急消息和尋人啟事。?再一次體現(xiàn)了我們國家面對災害萬眾一心、眾志成城的精神。?洪水退去，雨過天晴，但洪水卻河南民眾留下了深遠的影響。??光是河南省保險業(yè)的初步估損就高達98億元。??還有因洪水而失去的302條鮮活生命，目前還有50人失聯(lián)……?前事不忘后事之師，在為遇難者哀悼的同時，我們更應該加強對洪水災害的防范。
本期nature封面文章上刊登了關于全球洪水災害分析的最新研究。
?亞利桑那大學助理教授Elizabeth Tellman和博士后研究員Jonathan A. Sullivan帶領研究團隊，用衛(wèi)星直接觀測2000年以來發(fā)生的洪水災害事件，繪制出913張洪水事件圖。?論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availability?研究結果顯示，自本世紀之交，全球遭受洪水災害影響的人口比例增加了24%。?比科學家們之前估計的多了10倍。?而由于受到氣候變化和未來城市人口變動等不確定因素的影響，該增長趨勢會被低估。?預計在未來，我國將會遭遇更多的洪水災害，受影響的人口比例將增加6%。
衛(wèi)星觀測
NASA的Terra和Aqua衛(wèi)星上安裝有多光譜光學儀器，簡稱MODIS。?MODIS是空間分辨率為250米的中等分辨率成像光譜儀，每天都會對地球成像，解析大型、緩慢移動的洪水事件。?在2000年至2018年間，MODIS生成了12719張圖像，生成了913張洪水事件圖。?全球洪水數(shù)據(jù)庫中每個國家的洪水事件?其中，不同的顏色代表數(shù)量，圓圈大小表示每個洪水事件的質心位置和面積，沒有數(shù)據(jù)的國家則用灰色陰影表示。?2000-2015年間，每個國家受到洪水影響的總人口（圓圈）和受到洪水影響的面積（色標）?紅線表示全球年度人口估計值，藍線表示洪水淹沒的區(qū)域?研究人員對這12719張衛(wèi)星遙感圖像進行分析，發(fā)現(xiàn)許多洪水事件都集中發(fā)生在多個國家。?
往年洪水的影響
在2000年到2015年間，全球總人口增加了18.6%，而在觀察到的洪水淹沒地區(qū)，人口增加了34.1%。?衛(wèi)星監(jiān)測到至少發(fā)生過一次洪水泛濫的地區(qū)中，新增了5800萬至8600萬人口，占受影響總人口的23%至30%。?全球平均經(jīng)歷大型洪水災害事件的人口比例增長了20%-24%。?70個國家受洪水影響的人口比例增加了2%以上。?其中有40個國家增加了20%以上，例如下圖c和d代表的印度的古瓦哈提和孟加拉國的達卡。?a. 美國新奧爾良，經(jīng)歷卡特里娜颶風后人口減少b. 巴西馬瑙斯，人口沒有變化。c. 孟加拉國達卡，城市周邊受洪水影響的區(qū)域，人口不斷增加d. 印度古瓦哈提，城市在過去20年中多次受到洪水侵襲，人口還在增加?不過，有21個國家受影響的人口比例變化不大（增長在-3%和2%之間），特別是東歐和俄羅斯人口數(shù)量減少的地方。?另外還有28個國家，受洪水影響的人口比例下降了3%以上。?
極端事件的觀測淹沒量和洪水持續(xù)時間?在所有洪水類型中，經(jīng)歷洪水災害的人口比例都在增加。?但因水壩潰堤而引起的洪水事件，人口增加的比例最高，增加了177%。??在快速城市化的國家，發(fā)生洪水的趨勢可能被低估，研究推測其中至少有8個國家受洪水影響的風險在增加。?受影響的國家主要集中在亞洲和撒哈拉以南非洲的國家。?其中，南亞和東南亞（印度河、恒河和湄公河流域）受影響的絕對人數(shù)最多，分別為1700-1990萬、1.078-1.349億和2020-3280萬，人口比例分別增加36%、26%和11%。??而我國的長江流域，在2000-2015年間，受洪水災害影響人口的人口比例降低了17%。?
預計到2030年的洪水風險
?除了統(tǒng)計過去發(fā)生的洪水災害情況，研究團隊還預計了未來的洪水災害。?利用世界資源研究所的洪水風險分析儀Aqueduct，根據(jù)大量的MODIS觀測數(shù)據(jù)，研究人員計算出了119個國家在不久的將來（2010-2030）將面臨洪水威脅的人口。?根據(jù)洪水模型（GLOFRIS）的估算，到2030年，多達7.58億人將經(jīng)歷百年一遇的洪水災害。?在那時，預計全球受洪水影響的人口比例將有所增加，但各國情況不同。?在57個國家中，洪水風險的增加預計將超過未來的人口增長，尤其是亞洲和非洲。?由于氣候變化以及未來人口變動，在城市化迅速發(fā)展的地區(qū)，未來洪水的風險可能會被低估。?a. 2000-2015觀察到受洪水影響的人口比例變化；b. 2010-2030預計的受洪水影響的人口比例變化c. 暴露在洪水中的人口比例變化：粉紅色：預計在2010-2030下降（a>1.02，b≤0.97）藍色：預計在2010-2030增長（a≤0.97，b>1.02）紫色：預計在2010-2030持續(xù)增長（a>1.02，b>1.02）橙色：預計在2010-2030保持不變或減少（a≤1.02，b≤1.02）灰色：數(shù)據(jù)不足?9個地區(qū)和32個國家有「持續(xù)增加」的洪水風險，遍布四個大洲。?其中有4個非洲國家和印度暴露在洪水災害中的人口比例增長超過20%，呈現(xiàn)出高度持續(xù)增長。?5個地區(qū)和25個國家將有新增的洪水災害，主要集中在歐洲和北美地區(qū)。??根據(jù)研究團隊的模型預測，未來我國將經(jīng)歷更多的洪水事件，而受洪水災害影響的人口比例將增加6%。?結論
衛(wèi)星觀測出的數(shù)據(jù)表明，經(jīng)歷洪水災害的地區(qū)有所增加，在2000-2015年為20%-24%，高于1970-2010年2.6%的估值。另外，在各大洲的70個國家中，受到洪水災害影響的人口比例也增加了。
現(xiàn)在的估值比以前的要高，可能是因為現(xiàn)在能夠捕捉到全球模型中沒有涵蓋在內的水壩斷裂、河流事件和融雪引起的洪水事件。
除了過去這段時間洪災風險有所增加以外，研究團隊還確定了未來57個國家的洪災風險會增加。?在洪水災害面前，人們的生計和生命都將受到威脅。?但萬幸的是，現(xiàn)在有望預測全球洪水災害影響范圍及受影響的人口數(shù)量，提前做好應對方案，防患于未然。?
模型代碼
模塊代碼編寫語言使用了Python、Javascript和R語言。?Javascript的代碼被存儲為一個.txt文件，可以直接粘貼到谷歌地球的代碼編輯器中運行。?而Python腳本則基于谷歌地球引擎的Python API。?項目地址：https://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase作者介紹
Elizabeth Tellman
?亞利桑那州立大學地理發(fā)展與環(huán)境學院助理教授?人類環(huán)境地理學家，在亞利桑那大學獲得地理學博士學位，重點研究方向是洪水風險和土地使用變化，并致力于為城市開發(fā)基于衛(wèi)星的參數(shù)化洪水保障指數(shù)。參考資料：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03695-w#code-availabilityhttps://github.com/cloudtostreet/MODIS_GlobalFloodDatabase
來源：新智元版權申明：內容來源網(wǎng)絡，版權歸原創(chuàng)者所有。除非無法確認，都會標明作者及出處，如有侵權煩請告知，我們會立即刪除并致歉。謝謝!
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