“级联”自然灾害的风险正在上升

在一个日益变暖的世界里，自然灾害的危险正在发生变化。在一个最近的评论，我们发现了一些代价高昂且致命的灾难，这些灾难表明“级联”事件的风险增加，这些事件加剧了自然灾害的影响，并将其转化为灾难。

当多个危险事件作为一系列倒下的多米诺骨牌时，它们被认为是级联的，例如雨后发生的洪水和山体滑坡. 连锁事件可能在小范围内开始，但可能会加剧并蔓延到其他地区影响较大的地区．

这种不断上升的风险意味着决策者、城市规划者和风险分析师、美国等土木工程师和其他利益相关者需要投入更多的时间和精力，在不断变化的气候条件下跟踪自然灾害之间的联系，包括飓风、野火、极端降雨、融雪、泥石流和干旱。

连锁反应的灾难

从1980年到今年1月在美国，自然灾害造成的损失经通货膨胀调整后为15374亿美元。

几乎是那个时期的死亡人数10000人死亡——也一直在增长。根据气候模型预测，美国最近发生的自然灾害比以前多出了10亿美元增加这些事件的强度和频率在未来。仅在2017年，自然灾害就造成了损失3060亿美元的损失这是有记录以来损失最大的灾难年。

美国最近发生的自然灾害事件比以前多了数十亿美元，气候模型预测未来这些事件的强度和频率将增加。

我们认为，更好地理解层叠和复合灾害很重要，因为气候变化的影响往往会导致相互关联的事件，而不是孤立的事件。联合国减灾办公室(减灾办公室)声称任何灾难都包含一个潜在的复合过程，即一个事件引发另一个事件。

例如，森林砍伐和洪水经常同时发生。当植被被清除后，表层土壤被冲走，土壤就无法吸收雨水。2004年海地的洪水造成800多人死亡，许多人失踪，就是这类级联事件的一个例子。这个贫困国家的公民破坏的比98%为烹饪提供木炭。当热带风暴珍妮来袭时，土壤无法吸收雨水。更复杂的是，树木向空气中排放水蒸气，所以稀疏的树木覆盖通常会产生更少的雨水。因此，地下水位可能会下降，使作为海地经济支柱的农业更具挑战性。

气候变化风险上升

随着地球变暖，耦合天气事件变得越来越普遍和严重。干旱和热浪是全球变暖的耦合结果。由于干旱导致土壤干燥，地表变暖是因为太阳的热量不能以蒸发的形式释放出来。在美国，与干旱同时发生的长达一周的热浪非常严重是上世纪70年代的两倍．

更高的温度增加了干旱和野火的可能性，正如2011年巴西发生的那样。美联社照片/ Eraldo佩雷斯

此外，这些级联天气事件的严重性在全球变暖的情况下加剧。受灾地区成为更容易发生野火．雪和冰是融化的早些时候，改变径流的时间。这与以下事实有直接关系：全球的火灾季节已经延长自20世纪80年代以来增长了20%。提早融雪增加了旱季低流量的机会，并使森林和植被更容易受到火灾的影响。

随着山火在高海拔地区发生，这些联系会进一步传播从来没有想过之前．由于大火摧毁了高山的林冠，积雪堆积的方式也发生了改变。雪融化得更快，因为沉积在雪上的烟尘吸收了热量。类似地，随着干旱尘埃的释放，雪融化的速度加快，正如我们在科罗拉多河上游流域．

气温和其他气候模式的波动可能会损害或挑战美国已经摇摇晃晃的基础设施，如大坝和堤坝。美国水坝和堤坝的平均使用年限已经结束50年．这些老化系统的设计没有考虑级联事件的影响和极端事件模式的变化气候变化. 通常可能是小事件的事件可能会成为引起关注的主要原因，例如，当意外的融水量在燃烧的土地上引发泥石流时。

气温和其他气候模式的波动可能会损害或挑战美国已经摇摇晃晃的基础设施，如大坝和堤坝。

还有其他几个连锁灾难的例子。7月，一场致命的灾难发生了大火肆虐雅典，导致99人死亡。同月，在世界的另一边，加利福尼亚州的门多西诺，超过695平方英里的土地被烧焦。就规模而言，这个地区比整个洛杉矶都大。

当风景在野火中烧焦时，它们更容易受到山体滑坡和洪水的影响。今年1月，加利福尼亚州蒙特西托发生泥石流事件造成21人死亡一百六十多人受伤。就在山体滑坡发生前一个月，该镇陡坡上的土壤在一场野火中失稳。在一场暴风雨带来倾盆大雨后，一场5米高的泥浆波在美国，树枝和巨石从山坡上冲下来，砸进了人们的家中。

飓风还能在大片地区引发级联灾害。例如，飓风对树木的严重破坏和植被的损失增加了山体滑坡和洪水的几率，正如2004年在日本报道的那样．

未来的步骤

大多数研究和实际风险研究侧重于估计飓风、洪水和干旱等个别极端事件的可能性。通常很难描述相互关联的事件的风险，特别是当这些事件不是物理上的依赖时。例如，两个物理上独立的事件，如野火和下一季的降雨，只与火灾如何增加山体滑坡和洪水的几率有关。

作为土木工程师，我们认为有必要更好地了解这些级联灾害的总体严重性及其对社区和建筑环境的影响。考虑到该国大部分关键基础设施已经老化，且目前运行条件相当恶劣，这种需求更加明显边际条件．

解决问题的第一步是更好地理解这些级联事件的严重程度以及每次事件之间的关系。我们还需要可靠的风险评估方法。还需要制定一个处理连锁反应的灾难的通用框架。

一个可以预测自然环境和建筑环境之间相互作用的全球系统可以拯救数百万人的生命和数十亿美元。最重要的是，必须优先考虑社区外展和公共教育，以提高对级联灾害可能造成的潜在风险的认识。