Sông khí quyển, ARkStorm và Pineapple Express: Sơ tán lũ lụt do mưa trên tuyết và xói mòn đập tràn¶

Sông khí quyển (AR) là một hành lang hơi nước tập trung, chuyển động nhanh ở tầng đối lưu phía dưới (typically 400 to 600 kilometers / 250 to 375 miles wide và 2,000+ kilometers / 1,250+ miles long, đi trước mặt trận lạnh của xoáy thuận ngoại nhiệt đới trong dòng phản lực mực nước thấp) vận chuyển lượng nước qua bầu trời mỗi giây bằng 15 đến 25 lần lưu lượng trung bình của Sông Mississippi ở cửa sông (or up to 2.5 times the flow of the Amazon River). Khi một con sông có khí quyển cận nhiệt đới như "Pineapple Express" (hút không khí ấm, bão hòa ẩm trực tiếp từ vùng nhiệt đới gần Hawaii) lao vào một hàng rào núi ven biển như Sierra Nevada, Cascades, Coast Ranges, Southern Alps của New Zealand, Andes của Chile hoặc các ngọn núi Tây Âu, địa hình sẽ buộc dòng sông hơi đó dốc lên (nâng địa hình). Không khí làm mát tạo ra lượng mưa 150 đến 500+ mm (6 đến 20+ inch) trong 24 đến 72 giờ, trong khi mức độ đóng băng nhiệt đới trên 2.500 đến 3.000 mét (8.200 đến 9.800 feet) tạo ra mưa ấm xối xả trực tiếp lên các lớp tuyết dày trên núi (Mưa trên tuyết [ROS] lũ lụt), gây ra thảm họa dòng mảnh vụn sau cháy rừng, vượt đê sông ở vùng đất thấp và buộc các hồ chứa ở thượng nguồn vào tràn lũ phụ khẩn cấp, nơi hiện tượng xâm thực tốc độ cao và xói mòn rãnh phía đầu có thể đe dọa vỡ đập thảm khốc (như được mô hình hóa trong kịch bản siêu bão USGS ARkStorm [Sông khí quyển 1.000] và được chứng minh trong cuộc khủng hoảng đập tràn Oroville năm 2017). Nếu cơn bão AR Cấp 4 (Cực đoan) hoặc Cấp 5 (Đặc biệt), Trường hợp khẩn cấp về lũ quét, Cảnh báo dòng chảy mảnh vụn sau cháy rừng hoặc Lệnh sơ tán đập / tràn được ban hành cho lưu vực của bạn, hãy sơ tán ngay lập tức lên vùng đất cao và gọi cho địa phương của bạn số khẩn cấp nếu bị mắc kẹt bởi nước dâng cao. Đối với các trường hợp khẩn cấp liên quan đến lũ lụt và sườn dốc, hãy tham khảo hướng dẫn của anh chị em chúng tôi về sông khí quyển, vỡ đê và lũ lụt lưu vực kéo dài, dòng mảnh vụn sau cháy rừng, lở đất đầu nguồn bị đốt cháy và quạt phù sa, hồ băng bùng phát lũ lụt và vỡ đậpvà lũ quét.

Bởi vì ARkStorm hoặc giáp lưng AR Family (một đoàn gồm 3 đến 9 con sông trong khí quyển đổ vào cùng một lưu vực bão hòa trong vòng 2 đến 3 tuần) làm cạn kiệt hoàn toàn khả năng hấp thụ của đất và khả năng tích trữ kiểm soát lũ của hồ chứa trước khi cơn bão cuối cùng đổ bộ vào đất liền, nên khả năng sống sót phụ thuộc vào việc đọc Vận chuyển hơi tích hợp (IVT) dự báo, rađa mức tuyết và bảo tồn hồ chứa ở thượng nguồn so với tỷ lệ phần trăm trữ nước trong hồ lũ ngày trước khi lũ lụt ở đáy thung lũng của bạn.

Làm điều này ngay bây giờ¶

1. Sơ tán ngay lập tức nếu bạn sống bên dưới vết sẹo cháy rừng (bị cháy trong vòng 1 đến 3 năm qua) và lượng mưa được dự báo sẽ vượt quá 12 to 20 millimeters (0.5 to 0.8 inches) per hour. KHÔNG đợi để thấy bùn hoặc nước trong sân của bạn và không bao giờ cố gắng "trú ẩn trên tầng hai hoặc mái nhà" trong khu vực có nhiều mảnh vụn sau cháy rừng. Không giống như lũ sông lỏng, dòng chảy mảnh vụn để lại vết bỏng là một 50 to 80 km/h (30 to 50 mph) bức tường bùn nhớt, thân cây và những tảng đá granit nặng 10 tấn (with the density of wet concrete, -2.0 g/cm3) có thể cắt sạch nền móng của những ngôi nhà hai tầng chỉ trong vài giây.
2. **Nếu bạn sống ở hẻm núi hoặc thung lũng sông bên dưới một con đập lớn và chính quyền ban hành Lệnh sơ tán khẩn cấp do tràn / vỡ đập, hãy sơ tán BÌNH THƯỜNG (theo chiều ngang) đến lòng sông về phía các bức tường thung lũng cao ngay lập tức. ** KHÔNG ** lái xe về phía hạ lưu dọc theo đường cao tốc trên sông để cố gắng vượt qua một vụ vỡ đập hoặc đợt xả tràn khẩn cấp vì sóng dâng cao do vỡ đập di chuyển xuống hẻm núi tại 20 to 50 kilometers per hour (12 to 30 miles per hour) và vượt qua tình trạng tắc nghẽn giao thông ở đáy thung lũng. Lái xe hoặc leo thẳng lên sườn đồi gần nhất ở độ cao ít nhất 15 đến 30 mét (50 đến 100 feet) so với nền hẻm núi.
3. Kiểm tra hai con số quan trọng trước mỗi Sông Khí quyển Cấp 3, 4 hoặc 5: Mức đóng băng của Bão (Snow Level) và Dung tích bể chứa lũ của Hồ chứa ở thượng nguồn.
4. Nếu mức độ đóng băng của cơn bão tăng từ 1,200 meters (4,000 feet) đến 2,500+ meters (8,200+ feet), hàng nghìn km2 băng tuyết trên núi đột ngột chuyển từ trạng thái hấp thụ tuyết sang trút xối xả Dòng chảy mưa trên tuyết, làm dòng chảy của sông tăng lên gấp ba lần** trong 6 giờ.
5. Nếu hồ chứa thượng nguồn của bạn đã ở mức > 90% to 100% của Bể kiểm soát lũ trên cùng / Bể tổng, mỗi mét khối nước chảy vào từ núi phải được đổ thẳng xuống hạ lưu qua đập tràn chính hoặc đập tràn khẩn cấp.
6. Không bao giờ lái xe quanh các chướng ngại vật "Đường bị đóng" hoặc qua các đường chui, đường đắp cao hoặc đường đê ngập nước (Turn Around, Don't Drown). Chỉ 15 cm (6 inch) nước chuyển động nhanh có thể khiến một người trưởng thành bị ngã; 30 cm (12 inch) xe khách nổi; và 45 đến 60 cm (18 đến 24 inch) quét các xe SUV và xe bán tải hạng nặng khỏi mặt đường xuống các kênh thoát nước sâu.
7. Nếu bạn sống sau đê sông bằng đất ở lưu vực đất thấp (chẳng hạn như Thung lũng trung tâm Sacramento-San Joaquin, Thung lũng Fraser hoặc đồng bằng Rhine/Po) và nhận thấy nước bùn sủi bọt trong sân hoặc mương của bạn ("cát sôi"), hãy sơ tán ngay lập tức. Cát sôi bùn nổi lên sau đê có nghĩa là áp lực sông cao đang tích cực dẫn đường ống và đào hầm đi khỏi đất nền bên dưới đê; một vụ vỡ đê thảm khốc có thể xảy ra trong vòng 15 đến 60 phút.
8. Chuẩn bị Đài phát thanh thời tiết NOAA chạy bằng pin, điện thoại thông minh có hỗ trợ WEA (Cảnh báo khẩn cấp không dây) và đóng gói Go-Bag cạnh giường của bạn khi có các đợt đổ bộ AR vào ban đêm. Các dòng gió lốc lạnh phía trước sông trong khí quyển có khả năng gây chết người cao nhất (Dải mưa phía trước lạnh hẹp [NCFR]) và các trường hợp khẩn cấp về đập tràn xảy ra từ nửa đêm đến 6 giờ sáng khi lưới điện và tháp di động bị hỏng. Nếu bị mắc kẹt do lũ quét, hãy leo lên tầng cao nhất của một tòa nhà có cấu trúc chắc chắn (chỉ khi ở bên ngoài máng dẫn nước bằng đá cuội) và gọi cho địa phương của bạn. số khẩn cấp.

Khí tượng & Thủy văn: Nâng địa hình, Dải mưa mặt trận lạnh hẹp (NCFR) và Kịch bản ARkStorm¶

====================================================================================
     PINEAPPLE EXPRESS ATMOSPHERIC RIVER: OROGRAPHIC LIFT & RAIN-ON-SNOW FLOOD
====================================================================================

   [ SUBTROPICAL MOISTURE PLUME (IVT > 750 to 1,250+ kg/m/s) ]
   * Low-Level Jet Wind (60 to 110 km/h) at 1 to 3 km altitude.
   * High Freezing Level: 2,800 to 3,200 m (9,200 to 10,500 ft) --> WARM RAIN
          |
          +---> [ OROGRAPHIC LIFT UP MOUNTAIN BARRIER ]
          |     * Air cools moist-adiabatically -> 200 to 500 mm (8 to 20 in) rain.
          |     * Latent heat of condensation melts deep snowpack (RAIN-ON-SNOW).
          |                                   /\
          |     ///////////////////////////  /  \  (Snow only above 3,000 m)
          |                                 /    \
          v   (Torrential Warm Rain)       /      \
       ~~~~~~~                            /   []   \ <-- Hydrophobic Wildfire
                                         /   /  \   \    Burn Scar -> Debris Flow
                                        /   /    \   \
                                       /   /      \   \
                     [ UPSTREAM DAM & RESERVOIR ]  \   \
                     * Flood Pool hits 100%         \   \
                     * Main & Emergency Spillways -->|   |
          ___________________________________________|___|______
         [ LOWLAND BASIN / VALLEY FLOOR: Levee Overtopping & Breach ]
====================================================================================

1. Thang đo sông khí quyển Ralph / CW3E (AR Cat 1 đến Cat 5)¶

2. Kịch bản bão Megastorm "ARkStorm" (Sông khí quyển 1.000) của USGS là gì?¶

Được thiết kế bởi US Cơ quan Khảo sát Địa chất (USGS) và 117 nhà khoa học, ARkStorm không phải là một giả thuyết giả tưởng: nó là sự tái hiện dựa trên vật lý của Trận lụt lịch sử từ 1861 đến 1862 (đã biến Thung lũng Trung tâm của California thành một vùng biển nội địa dài 480 km và rộng 30 km, nhấn chìm Sacramento dưới 3 mét nước) được ghép lại với nhau từ hai thời kỳ sông khí quyển hiện đại thực sự (January 1969 and February 1986). - Các lõi trầm tích địa chất từ các lưu vực ven biển và các lưu vực sông Santa Barbara chứng minh rằng các cơn bão lớn quy mô ARkStorm tấn công Bờ Tây Bắc Mỹ khoảng cứ sau 100 đến 200 năm (an annual exceedance probability between 1-in-100 and 1-in-500). - Tại sao dòng AR lại có sức tàn phá lớn như vậy: ARkStorm bao gồm chuỗi 20 đến 40 ngày của các cơn bão AR Cat 3, Cat 4 và Cat 5 liên tiếp bị đình trệ bởi một sườn núi chặn khí quyển. Hai cơn bão đầu tiên làm ướt đất vùng núi 100% công suất đồng ruộng và lấp đầy các hồ chứa ở thượng nguồn đến đỉnh hồ kiểm soát lũ; khi cơn bão Pineapple Express ấm áp thứ ba và thứ tư tấn công vào Ngày 15 đến Ngày 25, gần 100% lượng mưa rơi và tuyết tan sẽ chuyển ngay lập tức thành dòng chảy lũ bề mặt.

Ba mối nguy hiểm rõ rệt từ núi đến thung lũng trong một dòng sông khí quyển¶

1. Dòng mảnh vụn vết bỏng kỵ nước sau cháy rừng (do NCFR kích hoạt)¶

Khi một trận cháy rừng đốt rừng chaparral, thông hoặc bạch đàn ở cường độ cao, sáp thực vật bốc hơi sẽ ngưng tụ từ 2 đến 5 cm bên dưới bề mặt đất, tạo thành một lớp chống thấm nước (kỵ nước) giúp thoát nước mưa giống như mặt đường nhựa. - Bộ kích hoạt dải mưa mặt trước lạnh hẹp (NCFR): Ngay cả trong cơn bão AR Cat 2 hoặc Cat 3 vừa phải, một dao cạo mỏng (5 km wide) đường giông đối lưu dọc theo frông lạnh gọi là NCFR có thể đổ 15 to 40 millimeters (0.6 to 1.6 inches) of rain in just 15 to 30 minutes. - Khuếch đại dòng chảy: Ngưỡng lượng mưa sau đám cháy của USGS cho thấy cường độ mưa 15 phút vượt quá 24 mm/hr (0.95 in/hr) trên vết sẹo bỏng mới (1 to 2 years post-fire) loại bỏ toàn bộ lớp đất mặt thông qua xói mòn tấm và dòng chảy, tạo khối với tro, khúc gỗ và đá cuội có kích thước bằng ô tô thành dòng mảnh vụn (30 to 80 km/h) bùng phát từ các hẻm núi xuyên qua các quạt phù sa ngoại ô (như đã xảy ra trong dòng chảy mảnh vụn chết người ở Montecito, California vào tháng 1 năm 2018).

2. Đọc cao độ đập và hồ chứa ở thượng nguồn và cảnh báo xâm thực tràn¶

Khi giám sát con đập thượng nguồn của bạn trong một con sông trong khí quyển (thông qua các cổng cấp nước của tiểu bang/liên bang như California CDEC, USACE Water Management hoặc USBR), hãy hiểu bốn vùng thẳng đứng của hồ chứa và sự cố của đập tràn như thế nào:

====================================================================================
       ANATOMY OF A DAM RESERVOIR POOL & SPILLWAY CAVITATION / EROSION FAILURE
====================================================================================

   [ DAM CREST (Top of Earthen / Concrete Dam: Overtopping = Total Dam Breach) ]
  ----------------------------------------------------------------------------------
   [ SURCHARGE / EMERGENCY POOL ] --> Flows over UNLINED EMERGENCY AUXILIARY WEIR
                                      >>> Risk: Headward gully erosion cuts back
                                          toward weir crest -> Uncontrolled release
  =================== [ TOP OF FLOOD CONTROL POOL (100% Gross Capacity) ] ==========
   [ FLOOD CONTROL POOL (Reserved empty in winter to catch AR flood inflows) ]
   * Discharged through Concrete PRIMARY SERVICE SPILLWAY (Radial Gates).
   * >>> Risk at high flow: Joint uplift / CAVITATION blows out concrete slabs ->
         High-pressure jet scours earthen dam abutment
  =================== [ TOP OF CONSERVATION POOL (Normal Winter Max Level) ] =======
   [ CONSERVATION / ACTIVE STORAGE POOL (Water Supply & Hydroelectric Turbines) ]
  ==================================================================================
   [ DEAD POOL (Sediment Storage & Low-Level River Outlet Works) ]
====================================================================================

• Tràn bê tông sơ cấp bị ứ đọng-tăng áp suất và xâm thực như thế nào: Khi nước bắn xuống máng tràn bê tông dốc với tốc độ 25 đến 40 mét mỗi giây (55 đến 90 dặm một giờ), hai lực vật lý tấn công các tấm bê tông:
• Kích thủy lực áp suất tĩnh: Nếu nước tốc độ cao xuyên qua vết nứt chân tóc nhỏ hoặc khe nối lệch giữa hai tấm bê tông (even a 5-millimeter lip), động năng của 30 m/s nước chuyển đổi ngay lập tức thành áp suất nâng tĩnh bên dưới tấm (kích thủy lực), xé toạc các tấm bê tông dày 1 mét thẳng ra khỏi sàn máng và làm lộ ra nền đất mềm bên dưới dưới sự cọ rửa dữ dội.
• Nổ bọt hơi: Khi nước chảy nhanh qua vết lồi lõm hoặc vết nứt trên máng, áp suất nước cục bộ giảm xuống dưới áp suất hơi, tạo thành hàng triệu bong bóng hơi siêu nhỏ. Một phần nghìn giây sau, khi những bong bóng đó quét xuống hạ lưu có áp suất cao hơn, chúng nổ siêu âm, tạo ra các sóng xung kích cực nhỏ tạo ra các lỗ xuyên thẳng qua bê tông cốt thép và thép.
• Dấu hiệu cảnh báo trực quan bên dưới đập: Nếu bạn nhìn thấy cột nước tràn màu trắng đột nhiên chuyển sang nâu bùn hoặc đỏ cam (có nghĩa là tia nước đã xuyên qua máng bê tông và đang đào sườn đồi bằng đất), hoặc nếu người quản lý tình trạng khẩn cấp thông báo rằng hồ chứa sẽ vượt xây đập phụ khẩn cấp không có lót lần đầu tiên trong lịch sử, đóng gói và sơ tán vùng ngập lụt ở hạ lưu trước khi đỉnh đập tràn khẩn cấp.

Bảng so sánh: Dòng chảy mảnh vụn sau cháy rừng so với Tràn đập / Nước dâng do vi phạm so với Lũ đê ở lưu vực vùng đất thấp¶

Cây quyết định xử lý khẩn cấp¶

flowchart TD
    A["AR Cat 3, Cat 4 hoặc Cat 5 Dự báo sông khí quyển / Dứa Express"] --> B{"Xác định vùng nguy hiểm địa lý cụ thể của bạn"}
    B -- "Vùng 1: Trong phạm vi 5 km dưới vết sẹo bỏng do cháy rừng < 3 năm" --> C["SỨC MẠNH SÁT HẠI CỦA DÒNG MẢNH CAO:: 1. KHÔNG đợi trời bắt đầu mưa; sơ tán khi có vấn đề về Cảnh báo/Lệnh sơ tán: 2. Không bao giờ trú ẩn trên tầng 2 hoặc mái nhà (tảng đá đè bẹp nhà): 3. Nếu bị mắc kẹt vào ban đêm do bùn gầm: chạy nước rút theo hướng lên dốc vuông góc với con lạch"]
    B -- "Vùng 2: Trong hẻm núi sông hoặc thung lũng bên dưới đập lớn" --> D{"Kiểm tra trạng thái lưu trữ hồ chứa và tràn"}
    D -- "Tràn tràn chính bị xói mòn (loạt màu nâu) HOẶC Tràn phụ khẩn cấp sắp đạt đỉnh" --> E["Sơ tán ngay lập tức do ngập nước ở đập:: 1. Di tản SAU (vuông góc với sông) lên tường thung lũng (+15-30 m): 2. Không bao giờ lái xe xuôi dòng dọc theo hẻm núi sông: 3. Mang theo túi xách, thuốc men và vật nuôi trước khi đường cao tốc tắc nghẽn"]
    D -- "Hồ chứa bên dưới Hồ kiểm soát lũ & đập tràn còn nguyên vẹn" --> F["Giám sát việc xả đập chính thức; tránh xa bờ sông khi có lượng cfs cao"]
    B -- "Vùng 3: Đồng bằng ngập lũ vùng đất thấp / Phía sau đê sông Đất" --> G{"Kiểm tra đê & giai đoạn sông"}
    G -- "Đê tràn bờ, sụt lún hoặc bùn sôi Cát sủi bọt sau đê" --> H["SỰ VI PHẠM CÁP ĐÊM: 1. Sơ tán ngay lập tức trong lưu vực bằng đường trên cao: 2. Không bao giờ lái xe qua vùng nước trên đường: 3. Nếu bị mắc kẹt do nước dâng nhanh: leo lên mái nhà (không bao giờ nhốt mình trong gác mái kín)"]
    G -- "Đê giữ" --> I["Chuẩn bị cho tình trạng mất điện nhiều ngày, cấm đường và nước thải chảy ngược"]

Số khẩn cấp khu vực và Cổng giám sát sông / đập khí quyển¶

• Hoa Kỳ (California, Oregon, Washington, Alaska, Intermountain West): Quay số 911 để được giải cứu ngay lập tức.
• Dự báo AR & IVT: Giám sát CW3E (Trung tâm Scripps về các hiện tượng cực đoan về thời tiết và nước ở miền Tây) Dự báo quy mô AR và Triển vọng lượng mưa quá mức của Trung tâm dự báo thời tiết NOAA / NWS (WPC).
• Dòng mảnh vụn cháy thành sẹo: Kiểm tra Đánh giá mối nguy hiểm dòng chảy mảnh vụn sau cháy của USGS và Cảnh báo khẩn cấp không dây của quận (Ready.gov / CalAlerts).
• Mức đập và hồ chứa: Giám sát lượng nước lưu trữ và tràn theo thời gian thực thông qua Trung tâm trao đổi dữ liệu California (CDEC), USACE Access to Water và USACE Access to Water và USACE Access to Water. Cục Khai hoang (USBR)**.
• Canada (British Columbia & Atlantic Canada): Quay số 911. Giám sát Môi trường và Biến đổi khí hậu Canada (ECCC) Xếp hạng sông khí quyển, cảnh báo của Trung tâm dự báo sông BC và các chương trình phát sóng Sẵn sàng cảnh báo.
• Vương quốc Anh và Ireland: Quay số 999 hoặc 112. Các dòng sông trong khí quyển Đại Tây Dương mùa đông (gây ra lũ lụt kỷ lục ở Cumbrian, Welsh và Scotland) được theo dõi bởi Met Office, Environment Agency, SEPA và Natural Resources Wales.
• Liên minh Châu Âu và Na Uy: Quay số 112. Theo dõi cảnh báo qua Meteoalararm, NVE (Na Uy) và các dịch vụ thủy văn quốc gia.
• Úc, New Zealand, Chile và Đông Á: Quay số 000 (Úc), 111 (New Zealand, MetService Cảnh báo AR Westland/Southern Alps), 131 / 132 (Chile SENAPRED) hoặc 119 (Vải mưa tuyến tính JMA Nhật Bản / Senjo-Kousuitai) hoặc kiểm tra số khẩn cấp.

Câu hỏi thường gặp¶

Sự khác biệt giữa Sông khí quyển Loại 1 và Sông Khí quyển Loại 5 trên thang đo NOAA / CW3E là gì?¶

Thang đo sông khí quyển Ralph/CW3E xếp hạng các cơn bão từ AR Cat 1 (Yếu) đến AR Cat 5 (Đặc biệt) dựa trên hai phép đo vật lý tại một vị trí nhất định: đỉnh Vận chuyển hơi tích hợp (IVT, được đo bằng kilôgam hơi nước chảy qua cột thẳng đứng rộng 1 mét mỗi giây) và số giờ liên tục IVT duy trì trên 250 kg/m/s. AR Cat 1 mang 250 đến 500 kg/m/s trong vòng chưa đầy 24 giờ và tạo ra mưa và tuyết trên núi có lợi. AR Cat 5 duy trì luồng hơi cực lớn từ 1.000 đến 1.500+ kg/m/s trong 24 đến 72+ giờ, trút lượng mưa từ 250 đến 600 mm (10 đến 24 inch) lên núi và gây ra lũ lụt thảm khốc trên toàn lưu vực, lở đất và các trường hợp khẩn cấp về đập tràn.

Tại sao cơn bão Pineapple Express ấm áp lại làm tan băng tuyết trên núi nhanh hơn rất nhiều so với thời tiết mùa xuân đầy nắng?¶

Trong dòng sông có khí quyển của Pineapple Express, không khí nhiệt đới ấm áp, bão hòa 100% thổi qua lớp tuyết trên núi với tốc độ gió giật từ 50 đến 100 km/h với mức đóng băng trên 2.800 mét (9.200 feet). Trong khi hơi ấm của những hạt mưa rơi làm tan rất ít tuyết, thì cơn gió hỗn loạn lại đẩy hơi nước ngưng tụ lớn trực tiếp lên bề mặt tuyết lạnh giá. Mỗi gam hơi nước ngưng tụ trên tuyết sẽ giải phóng 2.500 Joule nhiệt ẩn, đủ năng lượng để làm tan chảy 7,5 gam băng. Kết hợp với sức nóng gió hợp lý, ống thổi khí quyển này nhanh chóng làm tan chảy 50 đến 150 mm nước lỏng ra khỏi lớp tuyết trong khi hơn 200 mm mưa rơi trên đỉnh, tăng gấp đôi hoặc gấp ba đỉnh lũ sông.

Tại sao bạn không thể sống sót sau dòng mảnh vụn sau cháy rừng bằng cách leo lên tầng hai hoặc mái nhà của mình?¶

Trong một trận lũ sông dâng chậm thông thường, việc leo lên tầng hai hoặc mái nhà sẽ giúp bạn ở trên mặt nước trong khi ngôi nhà vẫn đứng vững. Dòng mảnh vụn để lại vết bỏng sau cháy rừng không phải là nước lỏng: nó là một loại bùn siêu đậm đặc gồm 60 đến 80 phần trăm bùn, tro, cây thông bị bật rễ và những tảng đá granit nặng 5 đến 20 tấn di chuyển với tốc độ 30 đến 80 km một giờ với mật độ bê tông ướt (2,0 gam trên mỗi cm khối). Khi dòng mảnh vụn đầy đá cuội va vào một ngôi nhà bằng khung gỗ hoặc gạch, lực tác động lớn hơn nước trong từ 10 đến 50 lần, làm toàn bộ ngôi nhà bị đứt khỏi móng và nghiền nát tầng một và tầng hai lại với nhau. Bạn phải sơ tán khỏi khu vực có nhiều mảnh vụn trước khi băng mưa đến.

Dải mưa mặt trận lạnh hẹp (NCFR) là gì và tại sao đây là 30 phút nguy hiểm nhất của một con sông trong khí quyển?¶

Dải mưa mặt trận lạnh hẹp (NCFR) là một dải băng dữ dội, rộng từ 3 đến 8 km gồm các luồng khí hướng xuống mạnh và lượng mưa đối lưu xối xả nằm ngay dọc theo mặt trận lạnh chính của một dòng sông trong khí quyển. Ngay cả khi cơn bão tổng thể chỉ ở cấp độ AR Cat 2 hoặc Cat 3 vừa phải, thì việc NCFR di chuyển qua sườn núi sẽ tạo ra lượng mưa từ 15 đến 40 milimét (0,6 đến 1,6 inch) chỉ trong 15 đến 30 phút, thường kèm theo gió giật 90 km/h và lốc xoáy yếu. Cơn mưa kéo dài 15 phút đó dễ dàng vượt qua ngưỡng cường độ USGS (24 mm/giờ), gây ra dòng chảy mảnh vụn thảm khốc sau cháy rừng và lũ quét đô thị.

Cuộc khủng hoảng đập tràn Oroville năm 2017 đã xảy ra như thế nào và những dấu hiệu cảnh báo nào trước sự cố tràn khẩn cấp?¶

Vào tháng 2 năm 2017, sau nhiều tuần khí quyển dữ dội tràn ngập Hồ Oroville của California, dòng nước tốc độ cao bắn xuống đập tràn dịch vụ chính bằng bê tông đã xuyên qua một khuyết điểm ở khớp tấm, tạo ra một miệng núi lửa lớn trong máng bê tông và xói mòn sườn đồi bằng đất. Để tránh phá hủy các cửa đập tràn chính, các nhà vận hành đã giảm dòng chảy ra trong khi một dòng sông có khí quyển ấm tràn vào hồ, buộc nước tràn qua đập tràn phụ khẩn cấp bằng đất không có mái che lần đầu tiên kể từ khi đập được xây dựng vào năm 1968. Nước rút nhanh chóng xói mòn các rãnh sâu về phía đỉnh đập khẩn cấp bằng bê tông, đe dọa bức tường nước cao 10 mét không được kiểm soát và buộc 188.000 người ở hạ lưu phải sơ tán. Bất cứ khi nào một hồ chứa đạt tới 100% dung tích hồ chứa lũ trong khi đập tràn chính của nó bị hư hỏng hoặc bị hạn chế, người dân ở hạ lưu nên chuẩn bị sơ tán ngay lập tức.

'Cát sôi' phía sau đê sông là gì và tại sao bạn nên sơ tán nếu nhìn thấy?¶

Khi một con sông ở trên cao so với đê đất trong nhiều ngày trong chuỗi sông khí quyển, áp lực thủy tĩnh cao sẽ đẩy nước sông chảy xuống qua các lớp sỏi cát bên dưới chân đê. Nếu dòng thấm dưới lòng đất có áp suất đó xuyên qua lớp đất mặt ở phía đất liền khô ráo của con đê (trên cánh đồng, mương thoát nước hoặc sân sau), nó sẽ nổi lên giống như một ngọn núi lửa thu nhỏ được bao quanh bởi một vòng cát mới rửa sạch hoặc phù sa bùn, gọi là cát sôi. Nước sôi cát chảy trong có thể ổn định, nhưng nước sôi cát bơm ra nước bùn và hạt cát có nghĩa là một đường hầm dưới lòng đất đang bị xói mòn tích cực bên dưới đê, điều này có thể khiến đỉnh đê bị sập và vỡ trong vòng vài phút.

Nguồn và hướng dẫn chính thức¶

• Trung tâm Thời tiết và Nước cực đoan miền Tây (CW3E, Viện Hải dương học Scripps) & Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA, Hoa Kỳ): Thang đo mô tả cường độ và tác động của sông khí quyển (Ralph et al., Bản tin của Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ, AR Cat 1 đến Cat 5 IVT và định nghĩa thời lượng).
• CHÚNG TA. Khảo sát Địa chất (USGS, Hoa Kỳ): Tổng quan về Kịch bản ARkStorm (Báo cáo tệp mở USGS 2010-1312) và Chương trình đánh giá nguy cơ dòng chảy mảnh vụn sau cháy của USGS (ngưỡng cường độ mưa 15 phút và động lực của dải mưa mặt trận lạnh hẹp).
• Cơ quan Quản lý Khẩn cấp Liên bang (FEMA) và Quân đoàn Kỹ sư Hoa Kỳ (USACE, Hoa Kỳ): Hướng dẫn Liên bang về An toàn Đập, Lập kế hoạch Hành động Khẩn cấp (FEMA P-64), Cơ chế nâng cao áp suất/tràn tụ/xâm thực đập tràn.
• Báo cáo của Nhóm Pháp y Độc lập (IFT) về Sự cố tràn tràn đập Oroville (ASDSO / USSD, Hoa Kỳ): Phân tích pháp y về việc nâng cao máng tràn dịch vụ bê tông và xói mòn đầu tràn phụ trợ khẩn cấp không có lót.
• Môi trường và Biến đổi khí hậu Canada (ECCC) & Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO): Địa hình mưa trên tuyết (ROS) Vật lý dòng nhiệt tiềm ẩn hỗn loạn và dự báo lũ lưu vực sông.

Hướng dẫn liên quan¶

• Sông khí quyển, vỡ đê và lũ lưu vực kéo dài
• Dòng mảnh vụn sau cháy rừng, lở đất đầu nguồn bị đốt cháy và quạt phù sa
• Hồ băng bùng phát lũ lụt và sơ tán sự cố vỡ đập
• Lũ quét
• Lũ lụt