水は地球上で最も有用なものの1つです。私たちはそれを飲み、入浴し、それできれいにし、そしてそれを使って料理をします。ほとんどの場合、それは完全に良性です。しかし、十分な量では、歯ブラシをすすぐために使用するものとまったく同じものが、車を転覆させ、家を破壊し、さらには殺害する可能性があります。
洪水は、他のどの気象現象よりも、過去100年間だけで数百万人の命を奪ってきました。ニューオーリンズのハリケーンカトリーナとミャンマーを襲った2008年のサイクロンは、洪水が被る可能性のある広範囲にわたる荒廃の最近の例です。
この記事では、何が水を急速に変化させるのかを調べ、それが起こったときに何が起こるかを見ていきます。洪水の悪影響といくつかの利点について説明します。また、人間の建設がどのように洪水を封じ込めるか、場合によってはそれを引き起こす可能性があるかについても調べます。
- 水、どこでも水
- 天気の下で
- 私を川に連れて行って
- 地獄か高水に来る
水、どこでも水
洪水がどのように機能するかを理解するには、私たちの惑星で水がどのように振る舞うかについて何かを知る必要があります。地球上の水の総量は何百万年もの間かなり一定に保たれています（その分布はその間にかなり変化しましたが）。毎日、大気中の高いところで失われる水はごくわずかであり、強烈な超暴力的な光線が水分子を分解する可能性がありますが、火山活動によって地球の内部からも新しい水が放出されます。生成される水の量と失われる水の量はほぼ同じです。
いつでも、この量の水は多くの異なる形になっています。海、川、雨のように、液体の場合もあります。北極と南極の氷河のように、しっかりしています。または空気中の目に見えない水蒸気のようにガス状。水は、風の流れによって惑星の周りを移動するにつれて、状態から状態へと変化します。風の流れは、太陽の加熱活動によって生成されます。太陽は、地球の赤道周辺の地域よりも南北の地域を照らし、地球の表面全体に熱の不一致を引き起こします。暖かい地域では、熱気が大気中に上昇し、空いた空間に冷たい空気を引き込みます。涼しい地域では、冷たい空気が沈み、暖かい空気を空いたスペースに引き込みます。地球の自転はこのサイクルを壊します、それで地球全体にいくつかのより小さな気流サイクルがあります。
これらの気流サイクルによって駆動されて、地球の水供給はそれ自身のサイクルで動きます。太陽が海を暖めると、海の表面からの液体の水が蒸発して空気中の水蒸気になります。太陽はこの空気（水蒸気とすべて）を加熱して、大気中を上昇し、風の流れによって運ばれます。この水蒸気が上昇すると、再び冷却され、凝縮して液体の水滴（または固い氷の結晶）になります。これらの液滴の集まりは雲と呼ばれます。雲がより涼しい環境に移動すると、より多くの水がこれらの液滴に凝縮する可能性があります。このように十分な水が蓄積すると、液滴は十分に重くなり、降水として空中を落下します。（雨、雪、みぞれまたは雹）。この水の一部は大きな地下の貯水池に集まりますが、そのほとんどは海に流れ込む川や小川を形成し、水を出発点に戻します。
全体として、大気中の気流はかなり一貫しています。一年の特定の時期に、海流は世界中で特定の方法で移動する傾向があります。その結果、特定の場所は一般的に毎年同じ種類の気象条件を経験します。しかし、日常的には、天気はそれほど予測できません。風の流れと降水量は、主に地理と近隣の気象条件など、多くの要因の影響を受けます。膨大な数の要因が無限にさまざまな方法で組み合わされ、あらゆる種類の天気を生み出します。時折、これらの要因は、非定型の量の液体の水が1つの領域に集まるように相互作用します。たとえば、条件によってハリケーンが発生することがあります、どこへ行っても大量の雨を降らせます。ハリケーンが地域にとどまる場合、または複数のハリケーンがその地域を移動する場合、その土地は通常よりもはるかに多くの降水量を受け取ります。
水路は時間の経過とともにゆっくりと形成されるため、そのサイズは通常その地域に蓄積する水の量に比例します。突然大量の水が流れると、通常の水路が溢れ、周囲の土地に水が広がります。その最も基本的なレベルでは、これが洪水とは何か、つまり土地のある地域に異常に水がたまるということです。
大量の雨をもたらす一連の嵐が洪水の最も一般的な原因ですが、他にもあります。次のセクションでは、洪水が始まるいくつかの方法と、洪水の規模を決定するいくつかの要因について見ていきます。
天気の下で
前のセクションでは、ある地域に異常な量の水が集まると洪水が発生することを確認しました。これが発生する可能性のある方法はいくつかあり、発生したときに発生するイベントは多岐にわたります。
ほとんどの人がよく知っている種類の洪水は、異常に多数の暴風雨がかなり短い期間にその地域を襲ったときに発生します。この場合、水を海に向ける川や小川は単に圧倒されます。さまざまな季節のさまざまな温度は、さまざまな気象パターンにつながります。たとえば、冬には、海の上の空気が陸の上の空気よりも暖かくなり、風の流れが陸から海に移動する可能性があります。しかし、夏になると、陸の空気は熱くなり、海の空気よりも暖かくなります。これにより、風の流れが逆転し、海からより多くの水が拾われて陸に運ばれます。このモンスーン風力システムは、一年の残りの気候と完全に一致しない激しい雨の期間を引き起こす可能性があります。一部の地域では、この洪水は融雪による過剰な水によって悪化する可能性があります。
おそらく、季節的な洪水の最もよく知られている例は、エジプトのナイル川の毎年の拡大です。古代エジプトでは、川の源流でのモンスーンの雨により、夏の間は水路がかなりの距離まで伸びていました。この場合、洪水は災害ではなく、天の恵みでした。拡大する水は川の土手に沿って肥沃な沈泥を残し、川が再び沈静化すると、この地域は理想的な農地になります。これは、文明がエジプトの砂漠で繁栄することを可能にした主な要因の1つです。最近、川は上流のダムによって遮断されています。ダムは夏の雨を集め、一年中それを流します。これにより、エジプトの農場が一年中作物を栽培できるように、植え付けシーズンが延長されました。
洪水のもう1つの一般的な原因は、通常よりも内陸に海の到達範囲を広げる異常な潮汐活動です。これは、海水を異常な方向に押す特定の風のパターンが原因である可能性があります。それはまた、津波、地球の地殻の変化によって引き起こされる海の大きな波によって引き起こされる可能性があります。
人工ダムの場合にも洪水が発生する可能性があります休憩。私たちは自分たちの目的に合うように川の流れを変えるためにダムを建設します。基本的に、ダムは大きな貯水池に川の水を集めるので、自然に決めさせるのではなく、いつ川の流れを増やすか減らすかを決めることができます。エンジニアは、蓄積する可能性のあるあらゆる量の水に耐えるダムを建設します。しかし、時折、エンジニアが予測したよりも多くの水が蓄積し、ダムの構造が圧力を受けて壊れます。これが起こると、大量の水が一度に放出され、激しい水の「壁」が土地を横切って押し出されます。 1889年、ペンシルベニア州ジョンズタウンでそのような洪水が発生しました。町民は洪水が来ると警告されたが、多くの人が根拠のないパニックとして警告を却下した。急いでいる水の壁が当たったとき、2つ以上わずか数分で000人が死亡した。
洪水の深刻さは、一定期間に蓄積する水の量だけでなく、この水を処理する土地の能力にも依存します。これまで見てきたように、この要素の1つは、ある地域の川や小川の大きさです。しかし、同様に重要な要素は、土地の吸収性です。雨が降ると、土は一種のスポンジとして機能します。土地が飽和状態になると、つまり、可能な限りすべての水を吸収すると、蓄積した水は流出として流れる必要があります。
一部の材料は、他の材料よりもはるかに早く飽和します。これがどのように機能するかを確認するには、バケツの水を外に出して、さまざまな表面を濡らしてみてください。森の真ん中の土は素晴らしいスポンジです。あなたはそれにいくつかのバケツの水を捨てることができ、それはすぐに水を浸します。岩はそれほど吸収性がありません-それはまったく水を吸収しないようです。硬い粘土はその中間にあります。一般に、作物のために耕作された土壌は、耕作されていない土地よりも吸収性が低いため、農地は自然地域よりも洪水を経験する可能性が高くなります。
周りの最も吸収性の低い表面の1つはコンクリートです。次のセクションでは、コンクリート、アスファルト、その他の人間の構造が洪水にどのように影響するかを見ていきます。
私を川に連れて行って
前のセクションでは、洪水の程度は、ある地域に蓄積する水の量と、地表の性質によって決まることを確認しました。文明が拡大するにつれて、人間はさまざまな方法で景観を変えてきました。西側世界では、最も重要な変化の1つは、アスファルトとコンクリートで地面を覆うことです。明らかに、これらの表面は周りの最高のスポンジではありません：蓄積するほとんどすべての雨は流出になります。良好な排水システムのない工業地域では、大規模な洪水を引き起こすのにそれほど雨はかからないかもしれません。
ロサンゼルスなどの一部の都市では、この問題を防ぐためにコンクリートの洪水救援チャネルを建設しています。雨が多いと、水はこれらの水路に流れ込み、都市から蛇行して水を吸収しやすくなります。ただし、これらの種類のシステムは、さらに下流でフラッディングを引き起こす可能性があります。コンクリートとアスファルトでエリアを覆うとき、あなたは本質的に地球の自然のスポンジの一部を切り落としているので、スポンジの残りの部分は扱うべきより多くの水を持っています。
同様の問題は、堤防、川に沿って建設された大きな壁で、川が溢れないようにする場合にも発生する可能性があります。これらの構造物は川の自然の土手を拡張し、より多くの水が川を流れることができるようにします。しかし、それらは1つのエリアに水が入らないようにするのに効果的かもしれませんが、通常、堤防がないラインの下流のエリアでは問題を悪化させます。その地域は、川のさらに上流に広がっていたであろうすべての洪水を手に入れます。堤防のもう一つの危険は、ダムのように、堤防が壊れる可能性があることです。こうなると、短時間で大量の水が陸地に流出します。これは、最も危険な洪水状態のいくつかを引き起こす可能性があります。
人々は海岸線に沿った洪水を制御することにあまり成功していません。これらの地域の過剰な水は、それが引き起こす侵食のために、人工構造物を特に破壊します。この侵食を制御する1つの方法は、水が土地と出会う場所にフェンスと壁を構築することです。これは波の力を寄せ付けないので、波がビーチをすり減ることはありません。しかし、構造はまた、ビーチ形成のプロセスを妨害します。水が海岸に向かって移動するのをブロックすると、海は砂を分配できず、美しいビーチは得られません。
柵や壁のもう一つの問題は、できることはたくさんあるということです。基本的に、ビーチは変化する環境であり、海の圧倒的な力によって形作られています。それらは、その性質上、波の動的な作用によって侵食され、動かされることになっています。氾濫はこのプロセスの定期的な部分であり、私たちが何をしようとも、おそらく継続するでしょう。
同じことが多くの内陸地域にも言えます。川は私たちには安定した、動かせない風景の特徴のように見えるかもしれませんが、それは実際には活気に満ちたダイナミックな存在です。これは、米国のミシシッピ川や中国の揚子江や黄河などの大きな川に特に当てはまります。時間が経つにつれて、これらの水路は拡大し、その経路を劇的にシフトし、流れの方向を変えることさえあります。このため、川の土手周辺の土地は洪水の影響を非常に受けやすくなっています。
残念ながら、川は文明にとって自然な魅力でもあります。とりわけ、それらは水、豊かな土壌、そして輸送のための簡単な手段の一定の供給を提供します。水位が低いとき、人々はその土手に沿って建設し、そのすべての利益を享受します。ある時点で、水が移動する時が来て、氾濫原に沿って建設した人々は、彼らが不健全な地面に住んでいることにすぐに気づきます。これらの地域に大規模な建設が行われている場合、洪水による被害は壊滅的なものになる可能性があります。
次のセクションでは、さまざまな種類の洪水被害を見て、通常の水がどのように壊滅的な力になるかを確認します。
地獄か高水に来る
洪水による最悪の被害である人命と家屋の喪失は、主に流れる水の力によって引き起こされます。洪水では、2フィート（61 cm）の水が車を洗い流すのに十分な力で移動し、6インチ（15 cm）の水があなたの足をノックアウトする可能性があります。たとえたくさんの水であっても、水がそのような壁を埋めることができるのは驚くべきことのように思えるかもしれません。結局のところ、あなたはノックアウトされることなく平和に海で泳ぐことができます、そしてそれは大量の動く水です。そしてほとんどの場合、流れる川はあなたを倒すほど強くはありません。では、なぜ洪水の動作が異なるのでしょうか。
洪水の水は、普通河川や穏やかな海よりもはるかに大きな圧力をかける可能性があるため、より危険です。これは、多くの洪水の間に存在する水量の大きな違いによるものです。洪水では、ある地域に大量の水が集まる可能性がありますが、別の地域にはほとんど水がありません。水はかなり重いので、「自分の水位を見つける」ために非常に速く動きます。エリア全体の水量の差が大きいほど、移動力が大きくなります。しかし、特定の時点では、水はそれほど深く見えないので、手遅れになるまで特に危険ではないようです。洪水による死者のほぼ半数は、急いでいる水の中を車で運転しようとする人々が原因です。海には洪水よりもはるかに多くの水がありますが、そうではありません。それはかなり均等に分布しているので、私たちを倒してください-穏やかな海の水はそれ自身のレベルを見つけるために急いでいません。
最も危険な洪水は鉄砲水であり、これは突然の激しい水の蓄積によって引き起こされます。鉄砲水は、水が溜まり始めた直後に（過度の雨やその他の原因で）その地域を襲うため、多くの場合、人々は鉄砲水が来るのを見ていません。1つのエリアに大量の水が集められるため、鉄砲水は大きな力で移動する傾向があり、人、車、さらには家さえも邪魔になりません。激しい雷雨が山に大量の雨を降らせるとき、鉄砲水は特に壊滅的である可能性があります。水は途方もない速度で山を下って移動し、下の谷の何でも耕します。
米国史上最悪の鉄砲水は、1976年にコロラド州ビッグトンプソンキャニオンで発生しました。 5時間足らずで、近くの地域での雷雨は、この地域が1年で通常経験するよりも多くの雨を降らせました。ビッグトンプソン川は、通常は浅く動きの遅い水路で、突然止められない急流に変わり、毎秒233,000ガロン（882,000 L）の水を峡谷に放流しました。コロラド州の100周年を祝うために、何千人ものキャンピングカーが峡谷に集まりました。洪水は非常に迅速に起こったので、警告を発する時間がありませんでした。それが当たったとき、何百人もの人々が負傷し、139人が殺されました。
それほど壊滅的ではない種類の損傷は、単純な湿気です。ほとんどの建物は雨を防ぐことができますが、水密になるように建てられていません。水位が十分に高い場合、大量の水が家に浸透し、すべてを浸します。しかし、ほとんどの場合、主な損傷要素は水そのものではなく、水がもたらす泥です。水が風景の上を流れるとき、それはたくさんのがらくたを拾います。洪水が終わると、水位が下がり、やがてすべてが乾きますが、泥やがれきが残ります。
1966年、大嵐がフィレンツェの街を流れるイタリアの川、アルノ川に氾濫しました。世界の芸術の中心地の1つであるこの小さな街は、水、泥、そして一般的な粘液で溢れかえっていました。命の損失と建物の損傷に加えて、街のアートコレクションにも多大な被害がありました。泥と粘液は、街の地下室と地上の部屋に保管されているほとんどすべてのものを覆っていました。科学者や美術史家は長年の研究を通じて、損傷した遺物のほとんどを良好な状態に復元することができました。
別の種類の洪水被害は、病気の蔓延です。水が地域を流れると、あらゆる種類の化学物質や廃棄物を拾い上げ、非常に不衛生な状態につながる可能性があります。本質的に、洪水のすべてとすべての人が1つの大きなスープに沿って浮かんでいます。病気は通常、これらの状態によって引き起こされることはありませんが、より簡単に伝染します（ほとんどの病気は、空気中を移動するよりも水を介して広がりやすくなります）。浸水地域にいる場合は、ボトル入りまたは沸騰した水のみを飲み、他の衛生ガイドラインを遵守することが非常に重要です。浸水状態で何をすべきかについての詳細は、米国疾病対策センターが発行したこのガイドをご覧ください。
洪水を止めることはできません。それは私たちの大気の複雑な気象システムにおいて避けられない要素です。しかし、洗練されたダム、堤防、運河システムを構築することで、洪水による被害を最小限に抑えるように努めることができます。しかし、洪水による被害を回避する最善の方法は、洪水が発生しやすい地域から完全に撤退することかもしれません。多くの自然現象と同様に、洪水に対する最も賢明な反応は邪魔にならないことかもしれません。
