Global flood risk to increase five-fold with a 4°C temperature rise

A new JRC report looks at flood risk and economic damages under different global warming scenarios with 1.5˚C, 2˚C, and 4˚C temperature increases. It concludes that, if global temperatures rise by 4°C, the flood risk in countries representing more than 70% of the global population and of the global GDP will increase by more than 500%.

This research presents a global assessment of the economic costs and the population affected by river floods under different global warming scenarios. The research team analysed a selection of high-resolution climate projections and simulations, and assessed the frequency and magnitude of river floods and their expected impacts under future scenarios.

The study reveals that, with a 4°C temperature increase globally, countries representing 73% of the global population would face a 580% increase in flood risk. In addition, 79% of the global economy would face a 500% increase in flood damages. In the case of a 2°C temperature increase, both the affected population and the related flood damages would rise by 170% compared to present levels. Even under the most optimistic scenario of a 1.5°C temperature increase, the authors estimate that the flood-affected population would still double, and flood damages would increase by 120%.

Average change in population affected per country given 4˚C global warming. Hatching indicates countries where the confidence level of the average change is less than 90%.

Average change in flood damages per country given 4˚C global warming. Hatching indicates countries where the confidence level of the average change is less than 90%.

The projected changes are not evenly distributed across the globe. The increase in flood risk is highest for Asia, America and Europe, while it remains low for most countries in Africa and Oceania, independent of the temperature increase.

These results support the recommendations of the Paris Agreement reached at the COP21 last year (to keep a global temperature rise this century well below 2˚C above pre-industrial levels, and to pursue efforts to limit the temperature increase even further, to 1.5˚C), and confirm the urgent need for all countries to take active mitigation measures to limit global warming and the consequent increase in flood risk.

As even the most optimistic warming scenario of 1.5°C would lead to a doubling of global flood risk, effective adaptation plans must be implemented to keep the flood risk rates at or below current levels. In addition, socio-economic drivers are likely to make the impacts greater in developing countries and in the regions with significant population growth. The increase in flood risk may become unsustainable in regions where the combination of socio-economic and climatic drivers trigger large-scale climatic crises involving conflicts and mass migration.

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El número de Strahler

El número de Strahler o número de Horton-Strahler de un árbol matemático es una medida numérica de la complejidad de sus derivaciones o bifurcaciones. Este número fue desarrollado por el hidrólogo Robert E. Horton (1945) y Arthur Newell Strahler (1952, 1957). Estos autores hablan del “orden de ríos de Strahler”, que usan para definir el tamaño de un río en función de la jerarquía de afluentes.

En este contexto, los árboles se van dibujando desde la raíz a las hojas, ramificándose progresivamente. El grado de un nodo en un árbol es su número de hijos. Se puede asignar un número de Strahler (NS) a todos los nodos de un árbol, de abajo a arriba con las siguientes normas:
1.- Si el nodo es una hoja (no tiene hijos) su NS es 1.
2.- Si el nodo tiene un hijo con NS i, y todos los demás hijos tienen NS < i, entonces el NS del nodo es i+1.
3.- Si el nodo tiene dos o más hijos con NS i, y no tiene hijos con NS mayor, entonces el NS del nodo es i+1.
4.- El NS de un árbol es el NS de su raíz.

En la aplicación del orden de ríos de Strahler a la hidrología, cada segmento de un río o arroyo en una red fluvial o red de drenaje es tratado como un nodo de un árbol, con el siguiente segmento aguas abajo como padre. Cuando dos ríos de primer orden confluyen, forman un río de segundo orden. Cuando dos ríos de segundo orden concluyen, forman un río de tercer orden. Cuando ríos de orden más bajo se unen en un río de orden mayor, no cambia el orden del río más alto. Hasta que un río de segundo orden no se une con otro de segundo orden, no se forma un río de tercer orden.

                            

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El índice de un río o arroyo varía entre 1 (río sin afluentes) y 12 (el río más importante a nivel mundial: el Amazonas en su desembocadura).

La relación de bifurcación (bifurcation ratio) es un parámetro que se calcula como RB=n¡/ni+1, siendo ni el número de nodos de grado i. Si el RB de una red fluvial es bajo, tiene una alta probabilidad de inundación, ya que el agua se concentrará en un cauce. La relación de bifurcación también puede mostrar qué partes de una cuenca de drenaje son más propensas a inundarse, comparativamente, observando las RB por separado.

Los números de Strahler pueden computarse automáticamente mediante el uso de algunos SIG, como ArcGIS, que incorporan algoritmos para su cálculo.

Fuente:traducción libre de wikipedia en inglés.

wikipedia

Bibliografía relacionada:
Gleyzer, A.; Denisyuk, M.; Rimmer, A.; Salingar, Y. (2004), "A fast recursive GIS algorithm for computing Strahler stream order in braided and nonbraided networks", Journal of the American Water Resources Association, 40 (4): 937–946, doi:10.1111/j.1752-1688.2004.tb01057.x.
Horton, R. E. (1945), "Erosional development of streams and their drainage basins: hydro-physical approach to quantitative morphology", Geological Society of America Bulletin, 56 (3): 275–370, doi:10.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2.0.CO;2.
Lanfear, K. J. (1990), "A fast algorithm for automatically computing Strahler stream order", Journal of the American Water Resources Association, 26 (6): 977–981, doi:10.1111/j.1752-1688.1990.tb01432.x.
Strahler, A. N. (1952), "Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topology", Geological Society of America Bulletin, 63 (11): 1117–1142, doi:10.1130/0016-7606(1952)63[1117:HAAOET]2.0.CO;2.
Strahler, A. N. (1957), "Quantitative analysis of watershed geomorphology", Transactions of the American Geophysical Union, 38 (6): 913–920, doi:10.1029/tr038i006p00913.
Waugh, David (2002), Geography, An Integrated Approach (3rd ed.), Nelson Thornes.