Las lluvias sin precedentes del huracán Florence causaron grandes daños a la infraestructura en Carolina del Norte y del Sur después de que tocó tierra en el otoño de 2018. Crédito:Comando Central de la Fuerza Aérea de EE. UU.
Los estándares de diseño actuales para la infraestructura hidrológica de los Estados Unidos no están preparados para la creciente frecuencia y severidad de las tormentas extremas. lo que significa que las estructuras como los estanques de retención y las presas enfrentarán inundaciones más frecuentes y severas, según un nuevo estudio.
Los fenómenos meteorológicos extremos están aumentando, pero los sistemas de gestión del agua de EE. UU. utilizan pautas de diseño obsoletas. Nueva investigación, publicado en la revista AGU Cartas de investigación geofísica , analizó datos de múltiples regiones de los EE. UU. y descubrió que el número creciente de tormentas extremas combinado con criterios de construcción obsoletos podría abrumar las estructuras hidrológicas como los sistemas de aguas pluviales.
El nuevo estudio es particularmente oportuno a la luz de las recientes tormentas e inundaciones repentinas a lo largo de la costa este.
"El mensaje para llevar a casa es que la infraestructura en la mayor parte del país ya no está funcionando al nivel que se supone que debe hacerlo, debido a los grandes cambios que hemos visto en las lluvias extremas, "dijo Daniel Wright, hidrólogo de la Universidad de Wisconsin-Madison y autor principal del nuevo estudio.
Los ingenieros a menudo utilizan estimaciones estadísticas llamadas curvas IDF para describir la intensidad, duración, y frecuencia de precipitaciones en cada zona. Las curvas publicado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), se crean utilizando métodos estadísticos que asumen que los patrones climáticos permanecen estáticos a lo largo del tiempo.
"Ingenieros de diseño en ciudades, empresas consultoras, y los condados usan esto para diferentes propósitos, como la gestión del diseño de infraestructura, evaluación de riesgos de infraestructura, etc. Tiene muchas aplicaciones de ingeniería, "dijo Amir Aghakouchak, hidrólogo de la Universidad de California, Irvine, que no participó en el nuevo estudio.
Pero el cambio climático está provocando que los episodios de precipitaciones extremas se produzcan con mayor frecuencia en muchas regiones del mundo, algo que las curvas IDF no tienen en cuenta. Una medida de lluvia extrema es la tormenta de 100 años, una tormenta que tiene un uno por ciento de posibilidades de ocurrir en un año determinado, o una probabilidad estadística de que ocurra una vez cada 100 años en promedio.
Wright y sus colegas querían saber cómo se comparan las curvas IDF existentes con los cambios recientes en las precipitaciones extremas. Analizaron registros de más de 900 estaciones meteorológicas en los EE. UU. Desde 1950 hasta 2017 y registraron el número de veces que hubo tormentas extremas. como tormentas de 100 años, superó los estándares de diseño. Por ejemplo, en el este de Estados Unidos, Los eventos de tormentas extremas están ocurriendo un 85 por ciento más a menudo en 2017, que en 1950. En el oeste de EE. UU., estas tormentas están apareciendo un 51 por ciento más a menudo ahora que antes.
Los científicos descubrieron que en la mayor parte del país el creciente número de tormentas extremas puede estar relacionado con el calentamiento de las temperaturas debido al cambio climático. aunque eventos naturales, como El Niño, también ocasionalmente afectan el clima del sureste.
Al comparar el número de tormentas que realmente sucedieron con el número predicho por las curvas de la IDF, los investigadores también mostraron las posibles consecuencias para la infraestructura de EE. UU. En algunas regiones, por ejemplo, La infraestructura diseñada para resistir tormentas extremas podría enfrentar estas tormentas cada 40 años en lugar de cada 100 años.
"Es probable que la infraestructura que se ha diseñado de acuerdo con estos estándares de uso común se vea abrumada con más frecuencia de lo que se supone, "Dijo Wright.
Los investigadores esperan que los hallazgos animen a los científicos del clima, hidrólogos, e ingenieros para colaborar y mejorar las pautas de infraestructura hidrológica de EE. UU.
"Realmente necesitamos hacer correr la voz acerca de lo lejos que deberían estar nuestros estándares de diseño. "Dijo Wright.