นักวิจัยของ ASU Manoochehr Shirzaei จาก School of Earth and Space Exploration และอดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและผู้เขียนนำ Megan Miller (ปัจจุบันเป็นนักวิจัยดุษฎีบัณฑิตที่ Jet Propulsion Laboratory สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย) ใช้ข้อมูลดาวเทียมเพื่อทำแผนที่พื้นที่ Houston-Galveston ที่ได้รับผลกระทบจากพายุเฮอริเคน ฮาร์วีย์เข้าใจว่าเหตุใดน้ำท่วมจึงรุนแรงและแพร่หลายมาก ผลการศึกษาของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารการสำรวจระยะไกลสิ่งแวดล้อม

การทำแผนที่ Eastern Texas ด้วยดาวเทียมและเรดาร์

สำหรับการศึกษาของพวกเขา มิลเลอร์และเชอร์ไซได้ทำแผนที่พื้นที่เท็กซัสตะวันออกของฮูสตัน-กัลเวสตันซึ่งได้รับผลกระทบจากพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์โดยใช้ข้อมูลเรดาร์ดาวเทียมที่รวบรวมจากดาวเทียม Sentinel-1 A/B ขององค์การอวกาศยุโรปและดาวเทียมสังเกตการณ์ทางบกขั้นสูงของ Japan Aerospace Exploration Agency จากข้อมูลนี้ Miller และ Shirzaei ได้รวบรวมภาพรวมของขอบเขตน้ำนิ่งในพื้นที่หลังพายุเฮอริเคน

พวกเขายังวัดการทรุดตัวของพื้นดิน (พื้นผิวดินเคลื่อนลงด้านล่างเท่าใด) สำหรับพื้นที่ก่อนเกิดพายุโดยใช้เรดาร์รูรับแสงกว้างสังเคราะห์อินเตอร์เฟอโรเมตริก (InSAR) ซึ่งเป็นเทคนิคเรดาร์ที่ใช้สร้างแผนที่ของการเปลี่ยนรูปพื้นผิวโดยใช้ความแตกต่างในระยะของคลื่น กลับไปที่ดาวเทียม เทคนิคนี้สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงขนาดมิลลิเมตรในการเสียรูปในช่วงวันหรือหลายปี

"ดาวเทียมเรดาร์ที่โคจรรอบโลกทำให้เรามีโอกาสที่จะทำแผนที่พื้นที่เมื่อเทคนิคอื่น ๆ ล้มเหลวเนื่องจากการครอบคลุมของเมฆและขาดการเข้าถึงพื้นดินในพื้นที่ที่เกิดภัยพิบัติ" มิลเลอร์กล่าว

ในการวิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียม มิลเลอร์และเชอร์ไซรู้สึกประหลาดใจที่เห็นว่าพื้นที่น้ำท่วมขนาดใหญ่อยู่นอกสำนักงานจัดการเหตุฉุกเฉินกลาง (FEMA) ที่กำหนดเขตน้ำท่วม 500 ปี “สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการแก้ไขทั้งแผนที่เขตอันตรายจากน้ำท่วมและแผนรับมือน้ำท่วมในพื้นที่ชายฝั่ง” เชอร์ไซเตือน

จากการวิเคราะห์นี้ พวกเขาพบว่าดินทรุดตัวในพื้นที่ฮุสตัน-กัลเวสตันมากกว่า 0.19 นิ้ว (5 มิลลิเมตร) ต่อปีใน 85 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่น้ำท่วม สาเหตุที่เป็นไปได้ของการทรุดตัว ได้แก่ การบดอัดของตะกอน การสกัดน้ำบาดาล และการผลิตไฮโดรคาร์บอน

พวกเขาสรุปว่าการทรุดตัวของพื้นที่ส่งผลกระทบต่อความรุนแรงของน้ำท่วมโดยการปรับเปลี่ยนระดับความสูงของน้ำท่วมฐานและการไล่ระดับภูมิประเทศ "การทรุดตัวของดินอย่างต่อเนื่องทั่วพื้นที่ฮูสตันอาจทำให้โครงสร้างควบคุมน้ำท่วมลดลงและเปลี่ยนขอบเขตของที่ราบน้ำท่วมถึงและการระบายน้ำที่ฐานซึ่งทำให้เกิดน้ำท่วมรุนแรงขึ้น" เชอร์ไซกล่าว

กลยุทธ์รับมืออุทกภัย

"ในยุคของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สภาพอากาศสุดขั้วกำลังเกิดขึ้นบ่อยครั้งและรุนแรงขึ้น" เชอร์ไซกล่าวเสริม "การรวมกันของปริมาณน้ำฝนที่รุนแรงและสภาพพื้นดินทำให้เกิดเหตุการณ์น้ำท่วมที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนไม่เพียง แต่ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลเช่นฮูสตัน - กัลเวสตันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในรัฐมิดเวสต์ที่เกษตรกรได้รับความเสียหายต่อปศุสัตว์และการเกษตรตั้งแต่อิลลินอยส์ไปจนถึงหลุยเซียน่า"

แม้ว่าแผนที่การจำแนกความเสี่ยงที่ใช้โดย FEMA จะให้ข้อมูลอันตรายจากน้ำท่วม แต่การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าระดับความสูงและความลาดชันของพื้นดินกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และอาจต้องอัปเดตแผนที่เหล่านี้บ่อยขึ้นเพื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว

นอกจากนี้ การทรุดตัวของแผ่นดินยังทำให้พื้นที่ชายฝั่งลดลงและทำให้พื้นที่เหล่านี้เสี่ยงต่ออุทกภัยมากขึ้นเนื่องจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นและคลื่นพายุ

"บทเรียนที่ได้รับจากอุทกภัยหลังพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์เน้นย้ำถึงข้อบกพร่องที่สำคัญของแผนรับมืออุทกภัยในปัจจุบัน" เชอร์ไซกล่าว "เราสนับสนุนให้ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียและหน่วยงานกำกับดูแลใช้ผลการวิจัยเหล่านี้ในการปรับปรุงแผนที่อันตรายและปรับปรุงแผนรับมืออุทกภัยเพื่อตัดสินใจว่ามาตรการป้องกันใดที่จำเป็นสำหรับชุมชนของพวกเขา"

บนขอบฟ้า Shirzaei และทีมวิจัยของเขากำลังใช้เทคนิคข้อมูลดาวเทียมแบบเดียวกับที่ใช้ในการศึกษานี้เพื่อเน้นที่อุทกภัยในฤดูใบไม้ผลิปี 2019 ที่ทำลายล้างรัฐแถบมิดเวสต์ของตะวันตก พวกเขาจะพิจารณาเฉพาะผลกระทบของน้ำท่วมที่มีต่อสุขภาพพืชผลทางการเกษตรและประชากรในท้องถิ่น พวกเขาหวังว่าจะสามารถให้คำแนะนำในการอัปเดตแผนที่และแผนความยืดหยุ่นเพื่อช่วยเหลือพื้นที่เหล่านี้ได้ในอนาคต