สภาพอากาศที่เลวร้าย ฝนตก และน้ำท่วมอยู่ในระดับแนวหน้าในความคิดของชาวแอฟริกาใต้จำนวนมาก โดยเฉพาะชาวควาซูลู-นาทาล ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2565 ชายฝั่งของจังหวัดได้รับฝนตกหนัก โดยบางพื้นที่มีฝนตกมากกว่า300 มม.ใน 24 ชั่วโมง ปริมาณน้ำฝนประมาณหนึ่งในสามต่อปีในควาซูลู-นาทาล ฝนมีสาเหตุมาจากระบบสภาพอากาศที่มีการตัดแรงต่ำนอกชายฝั่งตะวันออกของแอฟริกาตอนใต้ จุดตัดต่ำสุดมักเกิดขึ้นนอกชายฝั่งนี้ในช่วงฤดูใบไม้ร่วง ระบบเหล่านี้สามารถ
ทำให้เกิดน้ำท่วมใน พื้นที่ เช่นเดียวกับเหตุการณ์คลื่นขนาดใหญ่
เมืองท่า Durban (ในเขตเทศบาลเมือง eThekwini) ประสบกับเหตุการณ์น้ำท่วมเกือบทุกปีตั้งแต่ปี 2016 พายุที่ก่อให้เกิดอุทกภัยเหล่านี้มักทำให้ฝนตก 100 มม. – 150 มม. ใน 24 ชั่วโมง อ้างอิงจากพอร์ทัลข้อมูล eThekwini
ระหว่างวันที่ 11-12 เมษายน 2565 ระบบพายุฝนทิ้งช่วงยิ่งกว่านั้น ทำให้เกิดอุทกภัย ดินถล่ม และการสูญเสียชีวิต เป็นเรื่องปกติที่จะถามว่าน้ำท่วมในพื้นที่จะเกิดขึ้นบ่อยขึ้นหรือไม่ในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือว่าเป็นเพียงเหตุการณ์ประหลาด ไม่สามารถสรุปได้ว่าพายุเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าระบบสภาพอากาศที่รุนแรงแบบนี้จะเกิดขึ้นบ่อยขึ้นใน อนาคต
บางทีคำถามที่เกี่ยวข้องมากขึ้น: มีใครเห็นสิ่งนี้หรือไม่? ไม่มีคำตอบง่ายๆ เป็นสิ่งที่ท้าทายนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั่วโลกมานานหลายทศวรรษ ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์เช่นฉันพยายามใช้หลักการของกลศาสตร์ของไหลเพื่อตอบคำถาม ประเภท นี้ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะหากเราสามารถคาดการณ์การเกิดเหตุการณ์ได้ เราก็สามารถเตรียมข้อมูลช่วยชีวิตให้กับทีมจัดการภัยพิบัติได้ การทำนายน้ำท่วมไม่ใช่เรื่องใหม่และประกอบด้วยสองวิธี ประการแรกขึ้นอยู่กับประวัติ ปริมาณน้ำฝนและบันทึกน้ำท่วมที่มาจากสถานีตรวจอากาศและมาตรวัดแม่น้ำ แอฟริกาใต้มีสถานีเหล่านี้มากมายทั่วประเทศ จำเป็นอย่างยิ่งที่สถานีเหล่านี้จะได้รับการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม
วิธีที่สองเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ คาดเดาได้ยากว่าฝนจะตกที่ไหน ตกมาก และน้ำท่วมหรือไม่ กระบวนการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการไล่ระดับสีเชิงพื้นที่ที่ไม่ได้รับการแก้ไขในแบบจำลองภูมิอากาศในภูมิภาค เช่น ลมจะเคลื่อนจากความกดอากาศสูงไปสู่ความกดอากาศต่ำ บางครั้งอาจมีฝนตกลงมาด้วย อย่างไรก็ตาม ความเร็วลม (และความเร็วที่ฝนจะมาถึง)
ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างความกดอากาศสูงและต่ำ
ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างแบบจำลองให้แม่นยำ ความก้าวหน้าในด้านพลังของคอมพิวเตอร์น่าจะสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ในอนาคต
การคาดการณ์ว่าน้ำจะไหลไปที่ใดเมื่อถึงพื้นก็เป็นสิ่งที่ท้าทายเช่นกัน น้ำบางส่วนแทรกซึมเข้าไปในดินและไหลเป็นน้ำใต้ดิน ในขณะที่น้ำบางส่วนไหลไปตามพื้นผิว (เรียกว่าการไหลบ่าของผิวดิน) ทั้งการไหลบ่าของน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินทำให้น้ำไหลในแม่น้ำ หากพื้นดินอิ่มตัว การแทรกซึมจะน้อยลง น้ำผิวดินจะไหลลงสู่แม่น้ำมากขึ้น ทำให้เกิดน้ำท่วมมากขึ้น การไหลบ่าของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นยังก่อให้เกิดดินถล่มและการพังทลาย พื้นผิวที่ผ่านไม่ได้ซึ่งผ่านการชุบแข็งในเมืองและเขตที่อยู่อาศัยยังทำให้เกิดการไหลบ่าของพื้นผิวเพิ่มขึ้น ระยะเวลาของพายุเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่อาจส่งผลต่อน้ำท่วม
ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้สามารถรวมกันเพื่อขับเคลื่อนเหตุการณ์น้ำท่วมที่สำคัญ
วิศวกรและผู้จัดการเมืองพัฒนาแผนการตอบสนองต่อเหตุการณ์เหล่านี้แบบเรียลไทม์อย่างไร คำตอบที่เป็นไปได้อยู่ที่การพัฒนาระบบเตือนภัยล่วงหน้า มีตัวอย่างที่ดีใน เนเธอร์แลนด์
วิศวกรและผู้จัดการของแผนกได้ติดตั้งมาตรวัดฝน สภาพอากาศ ระดับน้ำ และชายฝั่งหลายร้อยแห่งทั่วทั้งภูมิภาค ซึ่งให้ข้อมูลตามเวลาจริงแก่เจ้าหน้าที่ ระบบยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาและต้องการการลงทุนด้านทรัพยากรจากรัฐบาลแห่งชาติ มหาวิทยาลัยในแอฟริกาใต้ และหน่วยงานท้องถิ่น
ระบบเตือนภัยล่วงหน้าทำงานโดยลดขนาดเอาต์พุตจากศูนย์การสร้างแบบจำลองทั่วโลก เช่น ศูนย์พยากรณ์อากาศระยะกลางแห่งยุโรปและศูนย์พยากรณ์อากาศแห่งชาติด้านสิ่งแวดล้อม ข้อมูลนี้ป้อนเข้าสู่แบบจำลองเชิงตัวเลขที่คาดการณ์น้ำท่วมและกระบวนการชายฝั่งในระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่น
แบบจำลองของ European Center ทำนายว่าฝนจะตกหนักประมาณสามวันก่อนน้ำท่วมในปี 2022 แบบจำลองของ National Centers ไม่ได้ทำนาย สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงความยากลำบากในการทำนายสภาพอากาศและการตัดสินใจใดๆ ที่ตามมา
ข้อสังเกตจากเหตุการณ์น้ำท่วมครั้งล่าสุดชี้ให้เห็นว่ายังมีหนทางอีกยาวไกลในการปรับปรุงและพัฒนาระบบต่อไป สิ่งนี้จะขึ้นอยู่กับการแบ่งปันข้อมูลที่ดีขึ้นระหว่างหน่วยงานของรัฐ มหาวิทยาลัย และชุมชน ขณะนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายในแอฟริกาใต้ ด้วยเหตุผลด้านนโยบาย นอกจากนี้ รัฐบาลและหน่วยงานท้องถิ่นต้องลงทุนในเจ้าหน้าที่ด้านวิศวกรรมของเมืองและผู้มีอำนาจตัดสินใจด้านเทคนิค
สุดท้ายนี้ แม้ว่าระบบพยากรณ์จะใช้งานได้ แต่เมืองในแอฟริกาในอนาคตก็ต้องการการสนับสนุน “ภาคพื้นดิน” อย่างมากในรูปแบบของทีมจัดการภัยพิบัติ เช่น ตำรวจ เจ้าหน้าที่กู้ภัย แพทย์ และสถานที่พักพิง
