文章信息：Laura Devitt, Jeffrey Neal, Gemma Coxon, James Savage & Thorsten Wagener. (2023). Flood hazard potential reveals global floodplain settlement patterns. Nature Communications: 14, 2801. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38297-9.
整理人：杨文，2023级硕士生
整理时间：2024年8月21日
Abstract：Flooding is one of the most common natural hazards, causing disastrous impacts worldwide. Stress-testing the global human-Earth system to understand the sensitivity of floodplains and population exposure to a range of plausible conditions is one strategy to identify where future changes to flooding or exposure might be most critical. This study presents a global analysis of the sensitivity of inundated areas and population exposure to varying flood event magnitudes globally for 1.2 million river reaches. Here we show that topography and drainage areas correlate with flood sensitivities as well as with societal behaviour. We find clear settlement patterns in which floodplains most sensitive to frequent, low magnitude events, reveal evenly distributed exposure across hazard zones, suggesting that people have adapted to this risk. In contrast, floodplains most sensitive to extreme magnitude events have a tendency for populations to be most densely settled in these rarely flooded zones, being in significant danger from potentially increasing hazard magnitudes given climate change.
摘要：洪水是最常见的自然灾害之一，在世界范围内造成了灾难性的影响。对全球人类-地球系统进行压力测试，以了解洪泛平原和人口暴露对一系列合理条件的敏感性，这是确定未来洪水或暴露变化可能最关键的一种策略。这项研究对全球120万河段的淹没区和人口暴露于不同洪水事件量级的敏感性进行了全球分析。在这里，我们展示了地形和排水区域与洪水敏感性以及社会行为相关。我们发现了明确的定居模式，在这种模式中，洪泛平原对频繁的低震级事件最敏感，暴露在危险区的分布均匀，这表明人们已经适应了这种风险。相比之下，对极端震级事件最敏感的洪泛平原有一种趋势，即人口最密集地定居在这些很少被洪水淹没的地区，由于气候变化，潜在的危险程度可能会增加，因此面临重大危险。
图 河段对洪水事件量级变化的敏感性的空间格局
a全球河网（不包括56°N以上的河段）洪水范围对增加超越概率的敏感性。b参数<1表示洪水范围对短重现期（100年及以下洪水事件）的敏感性。b参数>1表示洪水范围对长重现期（100年一遇及以上洪水事件）的敏感性。b一系列b参数的洪水范围增长曲线的形状。c河段b参数、河道坡度与上游流域面积的关系。河段已被放入2000个垃圾箱中（每个垃圾箱约占数据的0.2%）。在河道边坡上设置阈值，以定义三种主要的洪泛区类别：受限、部分受限和侧向非受限。
图 暴露人口的次国家估计数
生活在洪泛平原上的每个次国家行政区的人口百分比，洪泛平原被定义为1000年一遇的洪水范围。每个区域的洪泛平原类别中河段的比例由每个框中的顶部饼图显示。在不同类型的洪泛平原上定居的人口比例如每个方框底部的饼图所示。
图 洪水灾害与人口暴露敏感性之间的相互作用
a计算了每种洪泛平原类型的国家级平均洪水危害和人口暴露敏感性参数（br和bpop）。每个国家都有三种标志形状——一种是限制性、部分限制性和横向非限制性泛滥平原的平均灵敏度参数。灰色虚线表示洪水灾害（x轴）和人口暴露（y轴）增长曲线从频繁的低震级事件期间增长最快转变为罕见的极端震级事件期间的增长最快。最接近1:1线的标记具有洪水范围和人口形状相似的增长曲线，这表明人口在洪泛平原上均匀分布。1:1线以上的位置在自然泛滥平原的很少被淹没的地区具有更大的人口密度，而线以下的位置在经常被淹没的区域具有更高的人口密度。其中，绝对值bpop<1，更多的人生活在经常被洪水淹没的泛滥平原上，而bpop>1表示更多的人居住在很少被洪水淹没地区（见图S3B中的示例（4）和（3））。点形状代表每个国家的泛滥平原类别，其大小是根据每个国家不同泛滥平原类型的人口数量进行缩放的，颜色指的是该国所处的地区/大陆。粗体的开放形状代表每个泛滥平原类型所有数据点的质心。b局部封闭的泛滥平原结果的近景。注：为了便于可视化，图S5中包含了特定大陆的地块。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38297-9
节选转引：https://mp.weixin.qq.com/s/cYkXhuPuieeN3GSs-xyr4g
