이스트앵글리아대학교(UEA)의 새로운 연구에 따르면 전 세계 강 유역은 지구 기온 상승으로 인한 홍수 위험에 취약하다.

연구에 따르면 1.5°C의 낮은 온도 상승도 연구팀이 데이터를 모델링한 인도, 중국, 에티오피아, 가나, 브라질, 이집트 일부 국가에서 상당한 위험을 초래할 수 있는 것으로 나타났다.

UEA의 틴들 기후 변화 센터의 Dr. Yi He와 그녀의 동료들이 이끄는 그 팀은 2100년까지 1.5에서 4°C 사이의 여섯 가지 지구 온난화 수준에 대한 충적 홍수 위험을 조사했다. 이 연구는 기후 변화에 모두 취약한 것으로 간주되는 6개국을 다른 대륙에서 선별하여 다양한 개발 수준과 규모에 걸쳐 조사했다.

몇몇 이전 연구들은 기후 변화 하에서 범람 빈도의 변화에 대한 세계적인 규모의 예측에 초점을 맞추고 있다. 본 연구는 일관된 모델, 기후 시나리오, 기준선 및 미래 시간, 위험 메트릭스를 사용하여 지구 온난화로 인한 홍수 위험을 정량화하고 국가 수준에서 유사한 결과를 도출하는 것을 목표로 한다.

그 방법은 미래에 다른 나라에도 적용될 수 있습니다.

5개의 CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, Global Climate Models)에서 월별 관측치, 일일 재분석 데이터 및 예상 변화를 결합하여 강수량, 온도 및 월별 잠재적 증발산의 일일 시계열을 생성했다.

그런 다음 이 시리즈를 사용하여 하천 유출 및 홍수 범람을 시뮬레이션하는 수문 및 유체 역학 모델을 구동했다.

UEA 환경과학 대학의 수문학 및 기후 변화 연구 부교수인 Dr. He가 이 연구를 주도했다. 그녀는 "우리의 결과는 20세기 후반에 100년에 1번의 홍수가 온난화와 함께 감소할 가능성이 있음을 나타낸다. 이는 더 많은 사람들이 특히 4°C 온난화로 홍수 위험에 노출될 것임을 의미한다"고 말했다. 이어 "6개국의 주요 강 유역 지역의 노출은 크게 증가하는데, 중국의 두 배에서 이집트의 50배까지 다양하다"면서 "온난화를 1.5°C로 제한하면 위험이 감소하여 중국의 12%에서 이집트의 약 13배까지 증가할 것"이라고 덧붙였다.

100년에 한 번 발생하는 홍수 사건은 평균적으로 100년에 한 번 발생하는 것과 같거나 초과하는 크기의 사건으로 정의된다. 즉, 1천 년이라는 기간에 걸쳐 100년 중 하나의 사건은 10배 이상 동일하거나 초과할 것으로 예상된다.

그렇다고 해서 그러한 홍수가 그 빈도에서만 발생하는 것은 아니며 전문가들은 기후 변화로 인해 최근 몇 년 동안 영국, 독일, 미국, 호주 및 중국의 일부 지역을 강타한 것과 같은 기록적인 폭우 또는 지속적으로 내리는 강우로 인한 대규모 홍수가 더 자주 발생한다고 믿습니다.

지구온난화로 해양과 대기가 가열되면서 수문학적 순환이 심해진다. 기온이 상승함에 따라 대기가 더 많은 물을 머금고 있기 때문에, 연구원들은 점점 더 강렬하고 지속적인 강우 현상이 일어날 것으로 예상한다.

이러한 홍수는 개발 및 인구 증가를 포함한 범람원 주변의 토지 개간이나 다른 서식지 변화로 인해 발생할 수도 있다.

약 10억 명의 사람들이 범람원에 살고 있고, 비록 인구 모델은 21세기 말에 얼마나 많은 사람들이 그 지역에 살 것인지 정확하게 예측할 수 없지만, 지구 온도의 증가는 생명에 심각한 위협을 가하고 있다.

이 연구는 빙하 변화와 지구 온난화로 인한 수자원에 대한 영향을 설명하기 위해 향후 연구의 모델링 체인에 추가될 수 있는 빙하 유출과 산악 지역의 눈이 녹는 것을 고려하지 않았다.

기후 변화가 없는 상황에서도 홍수 위험의 정량화는 불확실하다. 더 많은 추정치를 제공하기 위해 더 많은 연구가 필요하며, 홍수 모델링 커뮤니티는 결과를 비교할 수 있도록 공통 플랫폼에 합의해야 한다.

이스트앵글리아대는 '6개국의 홍수 위험에 대한 지구 온난화의 1.5°C와 4°C 사이의 영향 정량화'이라는 연구 결과를 지난 1월 25일 게재했다.

[원문보기]

RISING GLOBAL TEMPERATURES SPELL HIGH FLOOD RISK FOR RIVER BASINS

River basins around the world are vulnerable to increased flood danger from rising global temperatures, according to new research from the University of East Anglia (UEA).

The comprehensive study shows even a modest temperature increase of 1.5°C will spell significant risks for parts of India, China, Ethiopia, Ghana, Brazil and Egypt, the countries for which the team modelled data. 

The findings, ‘Quantifications of impacts between 1.5°C and 4°C of global warming on flood risks in six countries’, are published today in Climatic Change.

The team, led by Dr Yi He and her colleagues in the Tyndall Centre for Climate Change at UEA, looked at fluvial flood risks for six global warming levels between 1.5 and 4°C by 2100. The study examined six countries all considered to be vulnerable to climate change, selected from different continents, spanning different levels of development and ranging considerably in size.

Several previous studies have focused on global scale projections of changes in flood frequency under climate change. This study aims to quantify flood risks due to global warming and make the results comparable at the country level by using a consistent set of models, climate scenarios, baseline and future time periods, and hazard metrics.

The method could be applied to other countries in the future.

Daily time series of precipitation, temperature and monthly potential evapotranspiration were generated by combining monthly observations, daily reanalysis data, and projected changes in the five CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, Global Climate Models).

These series were then used to drive the hydrological and hydrodynamic models to simulate river discharge and flood inundation.

Dr He, an Associate Professor in Hydrology & Climate Change Research in UEA’s School of Environmental Sciences, led the study. She said: “Our results indicate that return periods of one-in-100-year floods in the late 20th century are likely to decrease with warming, meaning an increased number of people will be exposed to flood risks, particularly with 4°C warming.

“Exposure in the major river basin areas in the six countries increases significantly, ranging from a doubling in China to more than 50-fold in Egypt.

“Limiting warming to 1.5°C would decrease the risks, resulting in increases ranging from 12% in China to around 13-fold in Egypt.”

A one-in-100-year flood event is defined as an event of a size that will be equalled or exceeded on average once every 100 years. That is, over a period of 1,000 years, a one-in-100-year event would expect to be equalled or exceeded ten times.

That doesn’t mean such floods only occur at that frequency, and experts believe climate change is leading to more frequent large floods, the likes of which have struck parts of Britain, Germany, the United States, Australia and China in recent years, due to record-breaking or heavy, sustained rainfall.

With global warming heating the oceans and the atmosphere, the hydrological cycle intensifies. With the atmosphere holding more water as temperatures rise, researchers expect increasing intense and sustained rainfall events.

Such floods also can result from land clearing or other habitat changes to the area around flood plains, including development and human population increases.

Nearly 1 billion people live in floodplains, and although population models can’t predict exactly how many will live in those areas toward the end of the century, any increase in global temperatures poses a severe threat to life. 

The study did not consider glacier runoff and snow melt in mountainous regions, which could be added to the modelling chain of future studies to account for glacier changes and the impacts on water resources due to global warming.

Quantification of flood risk is uncertain even in the absence of climate change. More studies are needed to provide more estimates, and the flood modelling community needs to agree on a common platform to make results comparable.

The study, ‘Quantifications of impacts between 1.5°C and 4°C of global warming on flood risks in six countries’, was published in Climatic Change on 25 January 2022.

[출처 = University of East Anglia(https://www.uea.ac.uk/news/-/article/rising-global-temperatures-spell-high-flood-risk-for-river-basins-c2-a0) / 2021년 1월 28일]