باران تابستانی چگونه به سیل منجر می‌شود؟
هوای گرم حاوی مقدار زیادی آب است. مثلاً در تابستان معمولاً بسیار مرطوب است. وقتی تعداد زیادی از این قطرات جمع می شوند، آنها را به صورت ابر می بینیم. اگر ابرها به اندازه کافی بزرگ باشند و دارای قطرات آب کافی باشند، قطرات با هم برخورد کرده و قطرات بزرگتری را تشکیل می دهند. هنگامی که قطرات سنگین می شوند، تحت تأثیر جاذبه زمین قرار می گیرند و باران می بارد.
قطرات باران کوچکتر از یک سانتی متر هستند. قطر قطرات باران از 0.0254 سانتی متر تا 0.635 سانتی متر متغیر است.
قطره های باران با چه سرعتی می بارند؟ بدون در نظر گرفتن باران ناشی از باد، قطرات باران با سرعت 3-8 متر در ثانیه در هوای ساکن می ریزند. محدوده سرعت به اندازه قطره باران بستگی دارد
سیل
سیل عبارت است از سرریز شدن آب به زمینی که معمولاً خشک است. هنگامی که امواج اقیانوس به ساحل می‌آیند، زمانی که برف به سرعت آب می‌شود یا زمانی که سدها یا خاکریزها شکسته می‌شوند، سیل می‌تواند در هنگام باران‌های شدید رخ دهد. سیل مخرب می تواند با چند سانتی متر آب رخ دهد یا حتی خانه را تا پشت بام زیر آب ببرد. سیل می تواند در عرض چند دقیقه یا در مدت زمان طولانی رخ دهد و می تواند برای روزها، هفته ها یا بیشتر طول بکشد. سیل ها شایع ترین و گسترده ترین بلایای طبیعی مرتبط با آب و هوا هستند.
موج های بسیار بزرگ اینها خطرناک ترین انواع سیل هستند زیرا قدرت تخریب سیل را با سرعت باورنکردنی ترکیب می کنند. سیل ناگهانی زمانی رخ می دهد که باران شدید از توانایی خاک برای جذب باران فراتر رود. آنها همچنین زمانی اتفاق می‌افتند که آب نهرها یا نهرهای معمولی خشک را پر می‌کند، یا آب کافی را جمع‌آوری می‌کند که باعث سرریز شدن رودخانه‌ها از کناره‌ها می‌شود و باعث بالا آمدن سریع آب در مدت زمان کوتاهی می‌شود. آنها می توانند در عرض چند دقیقه پس از باران تشکیل شوند و زمان در دسترس برای هشدار و محافظت از مردم را محدود کنند.
خطر وقوع سیل در مناطق پرجمعیت زیاد است. ساخت ساختمان ها، بزرگراه ها، جاده ها و پارکینگ ها با کاهش میزان جذب باران توسط خاک، رواناب را افزایش می دهد. این رواناب احتمال وقوع سیل ناگهانی را افزایش می دهد.
گاهی نهرها در زیر زمین از میان شهرها و شهرک ها جاری می شوند. در طول باران‌های شدید، زهکش‌ها می‌توانند غرق شوند یا با آوار مسدود شوند و باعث سیل جاده‌ها و ساختمان‌های مجاور شوند. نقاط پست مانند زیرگذر، پارکینگ زیرزمینی، زیرزمین و زیرگذر می توانند به تله مرگ تبدیل شوند.. چنین برداشت آبی در سیل مرداد 1401 در شهر یزد مشاهده شد. مناطق نزدیک رودخانه ها در معرض خطر سیل هستند. همچنین به عنوان خاکریزهای سیلاب شناخته می شود، آنها اغلب در کنار رودخانه ها ساخته می شوند و برای جلوگیری از سیلاب در مناطق اطراف استفاده می شوند.
شکست سد می تواند باعث افزایش ناگهانی و مخرب آب در پایین دست شود.
کوه ها و تپه های شیب دار باعث روان شدن سریع آب می شوند که باعث بالا آمدن سریع آبراهه ها می شود. سنگ ها و خاک های کم عمق و رسی اجازه نمی دهند آب زیادی در خاک نفوذ کند. خاک اشباع نیز می تواند منجر به سیلاب شود. در صورت برخورد صاعقه به منطقه، کمپینگ یا تفریح در نزدیکی نهرها یا رودخانه ها می تواند خطرناک باشد. در مناطق کوهستانی، اگر طوفان رعد و برق در همان منطقه بیشتر طول بکشد، یک نهر با عمق تنها 20 سانتی متر می تواند در عرض یک ساعت به رودخانه ای عمیق و مواج تبدیل شود. گاهی اوقات رعد و برق هایی که باران شدید ایجاد می کنند می توانند در جلوی منطقه آسیب دیده رخ دهند و تشخیص یک موقعیت خطرناک را دشوار می کنند..
باران های بسیار شدید می تواند باعث سیل در زمین های خشک شود. بارش ممکن است بیشتر در دره رخ دهد. سیل‌ها می‌توانند زباله‌هایی را که به سرعت حرکت می‌کنند حمل کنند، که تهدیدی قابل توجه برای زندگی است..
ذوب شدن یخ و برف می تواند در بروز سیل موثر باشد. برف عمیق باعث افزایش رواناب ناشی از ذوب برف می شود. باران های شدید بهاری در بالای برف های در حال ذوب می تواند باعث سیل ناگهانی شود. ذوب برف همچنین می تواند به سیل ناشی از تجمع یخ در نهرها و رودخانه ها کمک کند. ذوب شدن برف و/یا باران گرم که از رودخانه ها جاری می شود می تواند این یخ را بلند کرده و بشکند و به قطعات بزرگ یخ اجازه دهد روی پل ها یا سازه ها بچسبند. به همین دلیل آب از پشت یخ به سرعت بالا می آید. اگر آب به طور ناگهانی رها شود، ممکن است سیل شدید در پایین دست رخ دهد.
چگونه باران تابستانی منجر به سیل می شود؟
وقتی باران به زمین می‌رسد، پیش‌بینی اینکه چه اتفاقی برای آن همه آب می‌افتد، مشکلات قابل توجهی دارد. علاوه بر بارش‌های شدید ساعتی، میزان جذب آب توسط زمین از طریق نفوذ و میزان خروج از زمین به رودخانه‌ها و کانال‌ها نیز مدل‌سازی می‌شود. سیستم های طبیعی (و ساخته دست بشر) همچنین می توانند به شدت بارندگی “عادی” پاسخ دهند. در طول باران های شدید، مدل سازی آنچه برای آب اتفاق می افتد بسیار دشوارتر است. خاک به همان سرعتی که فرو می رود نمی تواند آب را جذب کند و عوامل دیگری مانند رطوبت خاک نقش مهمی دارند. بنابراین سطوح آسفالت و بتنی در شهرها منجر به سرعت روان آب می شود که منجر به تجمع سریع رواناب در مناطق کم ارتفاع می شود. در زیر پل جاده-راه آهن، وقتی جاده غرق می شود، ممکن است ده ها دقیقه طول بکشد تا آب جمع شود و از ظرفیت زهکشی بیشتر شود. مناطق روستایی دارای موانع طبیعی مانند درختان هستند، با این حال باران‌های شدید همچنان می‌تواند باعث بالا آمدن سریع رودخانه‌های محلی شود و باعث طغیان رودخانه‌های محلی شود، همانطور که در دشت‌های سیلابی طبیعی رایج است، زیرا رودخانه نمی‌تواند خود را تخلیه کند. آب اضافی را به سرعت از بین ببرید..
در مورد بارندگی که از چند دقیقه تا چند ساعت طول می کشد، حتی سیلاب ها فقط چند ساعت طول می کشد تا آب را از طریق سیستم های زهکشی طبیعی (رودخانه ها) یا مصنوعی (کلورت ها) منتقل کند. با این حال، سرعت سیل اغلب می تواند عواقب گسترده ای به دلیل عدم هشدار یا سرعت و حجم آب داشته باشد. در زمستان شاهد چنین سیل هایی هستیم. فرآیندهای همرفتی که باران شدید ساعتی را در تابستان تعیین می‌کنند، تحت تأثیر تشعشعات خورشیدی قوی‌تر و گرمتر در تابستان هستند. چنین فرآیندهای همرفتی باعث “باران های تابستانی” می شود که فقط چند ساعت یا گاهی چند دقیقه طول می کشد.
باران موسمی چیست؟
بادهای موسمی یک باد فصلی است که جهت را بین تابستان و زمستان معکوس می کند، به ویژه در آسیا، و اغلب باران های شدیدی را به همراه دارد. در تابستان، یک منطقه پرفشار بالای اقیانوس هند است، در حالی که یک منطقه کم فشار بالای قاره آسیا است. توده‌های هوا از فشار زیاد بر روی اقیانوس در سطوح پایین به سمت قاره حرکت می‌کنند و هوای مرطوب را به جنوب آسیا می‌آورند و باعث باران شدید و جاری شدن سیل می‌شوند. در زمستان، این روند معکوس می شود و هوا از هیمالیا و جنوب هند به اقیانوس جریان می یابد. بادهای موسمی جزئی در مناطق گرمسیری آفریقا، شمال استرالیا و تا حدودی در جنوب غربی ایالات متحده رخ می دهد.
در اوج تابستان، خطر وقوع سیل افزایش می یابد. چرا در تابستان سیل می آید؟
سیل می تواند ناشی از بارش های طولانی و شدید در مدت زمان کوتاه یا ذوب برف همراه با باران در زمستان و اوایل بهار باشد..
هنگامی که خورشید در تابستان روشن تر و گرمتر است، آب بیشتری تبخیر می شود و رطوبت بیشتری نسبت به فصول دیگر ایجاد می کند.. به همین دلیل، خطر باران شدید در اوج یا پایان تابستان وجود دارد که احتمال وقوع سیل بیشتر است..
در تابستان بادها منجر به طوفان همراه با رعد و برق و رعد و برق می شود. فشار بالا در تابستان زیاد است. طوفان‌هایی با حرکت آهسته ممکن است ایجاد شوند که می‌توانند زمین‌های مرتفع را خیس کنند و باعث سیل ناگهانی شوند. باران های شدید باعث سیل های ویرانگر و ده ها کشته در اروپای غربی شد – به عنوان مثال در ژوئیه 1401.
با گرم شدن اتمسفر، رطوبت بیشتری در خود نگه می دارد که به معنای بارش باران بیشتر در هنگام طوفان است و خطر سیل را افزایش می دهد..
هر چه سطح گرمایش جهانی بیشتر باشد، فراوانی یا شدت یا هر دو هوای گرم، خشکسالی و سیل بیشتر است. این رویدادهای اقلیمی با تأثیر زیاد می تواند باعث اختلالات عمده در بخش هایی مانند بهداشت، حمل و نقل، کشاورزی و انرژی شود..
تغییرات آب و هوایی
گزارش ویژه هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی اشاره می کند که گرمایش زمین باید به 1.5 درجه سانتیگراد محدود شود. گرمایش زمین ناشی از انسان در حال حاضر باعث تغییرات مشاهده شده بسیاری در سیستم آب و هوایی شده است. آنها روند شدت و فراوانی تغییرات را در دوره‌های گرمایش جهانی حدود 0.5 درجه سانتیگراد تعیین کردند. این تغییرات شامل افزایش دمای زمین و اقیانوس و امواج گرمای مکرر در بیشتر مناطق خشکی است. علاوه بر این، گرمایش جهانی ناشی از انسان منجر به افزایش فراوانی، شدت و/یا میزان بارندگی شدید در مقیاس جهانی شده است..
حتی با گرم شدن زمین 1.5 درجه سانتی گراد نسبت به سطوح پیش از صنعتی شدن، بسیاری از تغییرات آب و هوایی منطقه ای، از جمله گرم شدن شدید دما در بسیاری از مناطق، و افزایش فراوانی، شدت و/یا میزان بارش شدید، قطعی است.
*عضو فرهنگستان علوم ایران