加州南部预计每年发生山火后的山体滑坡

由于未来几年预计会有更强的降雨,山体滑坡可能会更加频繁。

2018年1月,加州蒙特西托附近发生了一场主要的山火后滑坡,这是2017年托马斯大火造成的损失。
2018年1月,加州蒙特西托附近发生了一场主要的山火后滑坡,这是2017年托马斯大火造成的损失。

美国地质调查局/杰森·基恩

森林大火破坏了景观,剥去了树木,树根和植被从地面,山坡变得不稳定。然后,当下雨时,土地会在毫无征兆的情况下移动和滑动,摧毁房屋,破坏沿途的一切。

一项新的研究发现,南加州几乎每年都可能发生野火后的山体滑坡,预计该地区每10到13年就会发生一次大型山体滑坡。

根据美国地质调查局(USGS)的研究人员在杂志上发表的研究结果,气候变化导致该州干湿季节的变化,从而增加了降雨量推进地球与空间科学

该研究的主要作者杰森·基恩是丹佛美国地质调查局的水文学家,他在西部野火发生后进行了快速泥石流危险评估。泥石流是一种快速移动的滑坡。这些分析用于评估风险和制定应急计划。

“多年来,我们已经看到在火灾和第一次暴雨之间的短时间内制定这些计划是多么具有挑战性。在最坏的情况下,扑灭火灾的暴雨正是引发泥石流的暴雨,”基恩告诉“拥抱树者”。“时间的挤压迫使我们考虑在火灾爆发之前评估这些危险。我们使用了假设野火和暴雨的场景。”

他解释说,这和地震科学家使用的方法是一样的。他们不知道地震发生的确切时间,但他们已经绘制出了地震发生的地点、规模和频率,这些地图在制定应急预案时至关重要。

“在这里,我们正试图对野火后的泥石流做同样的事情。它代表了一种思维的转变,从对野火的纯粹反应到对其不可避免的情况进行积极的规划。”

预测滑坡

月桂峡谷滑坡
2017年1月12日,加利福尼亚州洛杉矶月桂峡谷山体滑坡。 吉姆·斯坦菲尔德/盖蒂图片社

在这项研究中,研究人员将火灾、降雨和滑坡数据与计算机模拟相结合,以预测南加州野火后哪里可能发生滑坡。他们预测了这些山体滑坡的规模和发生的频率。

结果显示,在南加州几乎每年都会发生小型山体滑坡。预计每10至13年就会发生一次能够破坏40座或更多建筑物的大型滑坡。根据这项研究,这几乎相当于加州发生6.7级地震的频率。

“不需要特别强烈的暴雨,就能在有陡峭斜坡的烧焦流域引发泥石流。这就像你在暴风雨中开车时遇到的那种雨,你不得不把挡风玻璃雨刮器调高,”基恩说。“这是大雨,但这种降雨量在南加州至少每年都会发生,如果不是一年不止一次的话。”

由于未来几年预计会有更强的降雨,山体滑坡可能会更加频繁。

野火使陡坡和山坡更容易发生山体滑坡,原因有二。基恩说,土壤更容易被侵蚀,因为火灾带走了植被和其他有机物质,而不是正常情况下保护和稳定土壤。

来自火的热量也可以使土壤排斥水。

“雨水不会以通常的方式被土壤吸收。相反,它会在表面凝结,然后跑掉,”基恩说。“快速的径流很快就带走了容易被侵蚀的沉积物,并成为一种泥浆,继续向下游生长,沿途带着巨石。”

基恩指出,山体滑坡也会发生在没有被烧毁的地区,但火灾后发生山体滑坡所需的雨水要比没有火灾的地区少得多。

是时候制定应对计划了

森林大火和随后的风暴之间通常间隔时间不长。在南加州,秋天是野火最频繁的时候,而冬天是雨季。这可能会留下几个月的准备时间,甚至更少。

“例如,南加州12月的末季火灾有时会被冬雨的到来所扑灭。幸运的是,联邦、州和地方紧急反应小组会尽快开始评估火灾后的风险,甚至在火灾熄灭之前。”基恩说。

“但要做的事情很多,而且经常会有多起火灾同时发生,这使资源变得很紧张。如果我们现在就开始为不可避免的火灾做计划,我们就可以在制定火灾后应急计划方面取得先机。”

观点的文章来源
  1. https://www.usgs.gov/faqs/what-should-i-know-about-wildfires-and-debris-flows?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products

  2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020EF001735

  3. 杰森·基恩是位于丹佛的美国地质勘探局的水文学家