Table of Contents

مقدمة: المرجع المعني بنموذج مخاطر الفيضانات الدقيقة

إن تقارب التحضر السريع وتسريع تغير المناخ يشكل تحدياً بالغ الأهمية للقرن الحادي والعشرين، إذ يعيش أكثر من 600 مليون شخص في المناطق الساحلية التي تقل عن 10 أمتار فوق مستوى سطح البحر، والنشاط الاقتصادي الذي يولد في هذه المناطق غالباً ما يشكل العمود الفقري للاقتصادات الوطنية، ويحول ارتفاع مستوى سطح البحر بفعل المناخ ما كان يحدث في الماضي إلى تهديدات موجودة، ويزيد من حجم المد المرتفع ويزيد من تدمير الفيضان الذي يتدفق في السنوات القادمة.

وتتطلب معالجة هذه الأزمة البطيئة الاعتراف بها أكثر من مجرد؛ فهي تتطلب استخبارات قابلة للتنفيذ، وتزيد من مستوى سطح البحر من الفجوة بين علوم المناخ العالمية والتخطيط الحضري المحلي، وتترجم هذه النماذج سيناريوهات مجزأة لتركيزات غازات الدفيئة إلى خرائط ملموسة للتخلّص، والتنبؤات المحتملة بفشل الهياكل الأساسية، وتقييمات المخاطر الاقتصادية، وبالنسبة للمخططين، والمؤمنين، ومقرري السياسات، والمطورين، فإن هذه النماذج هي الأدوات الأساسية التي تُصِّدِّر

السائقون الماديون لمستوى البحر العالمي والإقليمي

ويبدأ فهم ارتفاع مستوى سطح البحر بالفيزياء الأساسية، ويقود ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي إلى حد كبير عاملين يتصلان بمناخ دافئ: التوسع الحراري للمياه البحرية، وإضافة المياه العذبة من ثلج الأرض المذوب.

التوسع الحراري:

فالمحيط يستوعب نحو 90 في المائة من الحرارة الزائدة التي تُحصور بسبب الإنسان من انبعاثات غازات الدفيئة، حيث يتسع نطاق مياه البحر ويزيد حجمه، وهذه العملية، المعروفة باسم الأثر المعمق، قد شكلت ما يقرب من 40 إلى 5 في المائة من ارتفاع متوسط الحرارة في العالم خلال القرن الماضي، ويعني ارتفاع مستويات الحرارة في المحيط أن مستويات سطح البحر ستستمر في الارتفاع منذ عقود أو قرون حتى إذا استقرت درجات الحرارة العالمية.

ملاطف الثلج وجلاسيرز

والإسهام في مجال الغلاف الجوي في منطقة جنوب شرق المحيط الهادئ هو المصدر الرئيسي لعدم اليقين في التوقعات الطويلة الأجل، فالأنهار الجليدية الجبلية الصغيرة وقبعات الجليد، من جبال الأنديز، تذوب بوتيرة ملحوظة، وتسهم بنسبة تتراوح بين 20 و 30 في المائة من مساحة الأراضي الجافة الحالية، غير أن القلق الرئيسي يكمن في صحائف الجليد الضخمة لغرينلاند وانتاركتيكا.

  • Greenland Ice Sheet (GIS): ] Surface melting and the discharge of icebergs from outlet glaciers have accelerated dramatically since the early 2000s. The GIS is lose mass at a rate of over 250 Giatons per year.
  • Antarctic Ice Sheet (AIS): Antarctica holds enough frozen water to raise global sea levels by over 58 meters. The primary threat here is the interaction of warm ocean water with the floating ice shelves that buttress the land-based ice. As these shelves little or collapse, the gwaitlaciers behind them flow faster into sea related

العوامل الأوقيانوغرافية والجيولوجية الإقليمية

إن ارتفاع مستوى سطح البحر ليس موحدا، فالتغير في مستوى سطح البحر المحلي يمكن أن يختلف اختلافا جذريا عن المتوسط العالمي بسبب عوامل عديدة، فالتغيرات في تيارات المحيطات (مثل تباطؤ مياه الخليج) على طول بعض السواحل، وتدل على ارتفاع متوسط مستوى سطح البحر في منطقة خليج البحر، وتناوبه، وتشويههه، تعني أن متوسط ارتفاع مستوى الجليد في المحيط يقل بالفعل عن مستوى سطح البحر في حين يزيد من ارتفاعه.

Modeling Methodologies: From Global Climate Models to Inundation Maps

وتشمل الرحلة من نموذج المناخ العالمي إلى خريطة مخاطر الفيضانات عالية الاستبانة سلسلة معقدة من عناصر النماذج المتخصصة، ويحدّد تطور هذه السلسلة دقة وقابلية استخدام المنتج النهائي للمخططين الحضريين.

سيناريوهات الانبعاثات والإسقاطات العالمية

ويبدأ كل عرض للمخاطر في الفيضانات بتصور لانبعاثات غازات الدفيئة في المستقبل، ويستخدم المجتمع العلمي حالياً مسارات اجتماعية واقتصادية مشتركة، تجمع بين السياسات المناخية ومختلف مسارات التنمية الاجتماعية والاقتصادية، وتحفز النماذج كيفية استجابة النظام المناخي لهذه المسارات، وتنتج احتمالات حدوث ارتفاع في الغطاء الجليدي، والتوسع الحراري، وتغيرات في دورة المحيطات.

الـ ديناميك داونزكالينغ و الهيدروديناميات الساحلية

ويستخدم هذا القرار على شبكة من 100 كيلومتر تقريباً، وهو متماسك جداً جداً لاستخلاص قياسات الأعماق المعقدة، والمسحوق الهوائي الساحلي، والأنماط الجوية التي تدفع الفيضانات المحلية، وتستخدم عمليات التقليص الديناميكي نماذج مناخية إقليمية لتحفيز حقول الرياح المحلية، والضغط الجوي، وتساقط الأمطار في نماذج محسنة جداً.

كما أن نماذج الطاقة المائية الحديثة (مثل شركة ADCIRC و Delft3D و FVCOM) تحل معادلة المياه الضحلة لتحفيز كيف أن موجة العواصف تتدفق إلى الجرف القاري وإلى مصب مائية وخليجات، وهي تمثل تفكك الطاقة من الاحتكاك، وتقارب المياه في القنوات الضيقة، وتأثيرات دفاعات الفيضانات الحالية، ولكن هذه النماذج باهظة التكلفة.

بيانات الطبوغرافية: مؤسسة لاير الحرجة

ولا يصلح النموذج إلا بقدر ما تكون بياناته، فالبيانات الطبوغرافية العالية الاستبانة هي أهم مدخلات نماذج الفيضانات الحضرية، كما أن بيانات كشف النور والارتفاع بالأشعة، التي تكون دقيقة عادة إلى 10-15 سنتيمتر، وتُجمع عبر الطائرات، توفر نموذج الارتفاع الرقمي التفصيلي المطلوب لتحليل مستوى الشارع، كما أن التحولات الرأسية الدقيقة في مستوى المد والجزر هي حرجة هنا، حيث أن النموذج يجب أن يطابق ارتفاع مستوى سطح الأرض.

تقييم مخاطر الفيضانات الحضرية: عناصر نموذج حديث

ويدمج نموذج شامل لمخاطر الفيضانات في المناطق الحضرية عدة عناصر مادية واجتماعية متميزة لإنتاج معلومات استخبارية عملية.

تقييم المخاطر الناجمة عن الفيضانات

وبدلا من رسم سيناريو واحد، تستخدم تقييمات المخاطر الحديثة مجموعة من آلاف أحداث العواصف الاصطناعية، مقترنة بتوقعات حركة تحرير السودان، ويستوعب هذا النهج الاحتمالي كامل نطاق الارتفاعات والحجم المحتمل للفيضانات، وهو ما يمثل أوجها للجزر، والأورام الموسمية لمستوى سطح البحر، وتباين مسارات العواصف، والتكثيفات، وهو خريطة لمخاطر الفيضانات التي تنطوي على احتمالية هندسية سنوية متينية، مما يوفر أساسا إحصائيا قويا.

التعرض لبيئة البناء وقابلية التأثر بها

ويُعرف ما يوجد في قسائم الفيضانات الخطوة التالية، وهو ما ينطوي على تجاوز بيانات الطرود الضريبية، وتركيبات الأقدام، ونسب المساحة الأرضية، ومواقع البنية التحتية الحرجة، بيد أن الضعف يعتمد اعتمادا كبيرا على الخصائص المحددة للمخزون المبني، كما أن البيت الممتد من طبقة سلة إلى أعلى هو أكثر ضعفا بكثير من منزل يُرفع على أكوام، كما أن المستشفى الذي لديه مولدات احتياطية في القبو لا يمكن تشغيله بفعالية إذا كانت تعمل فيضانات الفيضانات في قاعدية.

  • Residential structures:] dependent on first-floor elevation, foundation type, and building age.
  • Infrastructure networks:] Roads, transit noses, power substations, water treatment plants. The failure of these nodes leads to cascading disruptions far beyond the physical flood zone.
  • Social vulnerability:] Demographic data (age, income, language, health) is mapped to identify populations that will have difficulty preparing for, evacuating from, or recovering from a flood event.

الآثار المترتبة على التخطيط الحضري والسياسات

والهدف النهائي من وضع النماذج هو استنارة القرارات القوية، فالتحول من الإغاثة من الكوارث التفاعلية إلى التكيف الاستباقي للمناخ يتطلب من المخططين استخدام هذه النماذج لإعادة صياغة القواعد المتعلقة بكيفية بناء المدن وإدارتها.

تنظيم التزوير واستخدام الأراضي

ومن أكثر التطبيقات المباشرة لنموذج مخاطر الفيضانات تحديث خرائط الفيضانات ومدونات تقسيم المناطق، ونحن نتجاوز الفيضان الثابت الذي يبلغ 100 سنة، وتعتمد المجتمعات المحلية خرائط " الطمر " التي تشكل عاملا في توقعات الأراضي الجافة، وتستخدم هذه الخرائط لإنفاذ معايير إنمائية أكثر صرامة، بما في ذلك متطلبات البناء المرتفعة (اللوحة) والحدود على المناطق المعرضة للخطر العالية، وحفظ الفضاء.

هضـع البنـى التحتية والحلول القائمة على الطبيعة

وتحدد النتائج النموذجية المجالات المحددة التي تكون فيها الهياكل الأساسية أكثر ضعفا، وهذا يتيح إجراء استثمارات محددة الهدف بدلا من رفع مستوى البطاقات، وقد استثمرت مدن مثل نيويورك بلايين في حواجز الفيضانات، وجدران قابلة للانتشار، ومحطات الضخ استنادا إلى نماذج ما بعد ساندي، غير أن هناك اعترافا متزايدا بأن البنية التحتية الرمادية وحدها لا تستطيع حل المشكلة.

ويجري إدماج الحلول القائمة على الطبيعة في نماذج اختبار فعاليتها، وتشمل هذه الحلول استعادة الأراضي الرطبة الساحلية لتنشيط الطاقة الموجية، وبناء الشعاب المرجانية في المحار، وتنفيذ " السواحل الحية " في هولندا، يستخدم برنامج " روم للنهر " نموذجا لتحديد المناطق التي يمكن فيها ضخ قوارب الفيضانات وتوسيعها، مما يتيح المجال الممتد من النهر إلى الفيضانات في البنية التحتية الخضراء.

إدارة استراتيجيات العودة إلى الحياة والانتقال

وفي بعض المناطق الحضرية، تكون تكلفة الدفاع عن البحار المتزايدة مجردا من العدم أو من الناحية الجيولوجية، وتؤدي نماذج مخاطر الفيضانات دورا صعبا ولكنه أساسي في تحديد المناطق التي يكون فيها النقل المخطط له هو أكثر الاستراتيجيات الطويلة الأجل قابلية للاستمرار، وهذا ليس مجرد حساب تقني وإنما عملية اجتماعية وسياسية عميقة، وتُقيِّم برامج البؤوس، مثل تلك التي تديرها وكالة الفضاء الأوروبية أو برنامج " نيو جيرسي " () للأكاسيدني، أفضل نماذج المخاطر الاكتوارية.

دراسات الحالة في العالم الحقيقي في نماذج مخاطر الفيضانات

وتوفر عدة مدن رائدة مخططاً لكيفية ترجمة النماذج المتقدمة إلى أطر عملية للتكيف.

روتردام، هولندا: نموذج للارتقاء

روتردام، أكبر ميناء في أوروبا، يقع تحت سطح البحر تقريباً، وقد تجاوزت المدينة وضعاً دفاعياً بحتاً إلى مكان سكني، وتعتمد استراتيجية روتردام للتكيف مع المناخ اعتماداً كبيراً على نماذج مفصلة تُعزى إلى ارتفاع مستوى سطح البحر، وتصريف الأنهار من نهر الراين، وهطول الأمطار الشديد، مما أدى إلى مشاريع كهربية مثل

جاكرتا، إندونيسيا: تحدي الحيز السكني

"جاكارتا" تمثل أكثر سيناريوهات الفيضان الحضري في العالم، بينما يرتفع مستوى البحر العالمي، "جاكرتا" تغرق بمعدل 10-12 سنتيمتر في السنة بسبب استخراج المياه الجوفية المتفشية، وهذا يعني أن ارتفاع مستوى سطح البحر النسبي يُحدث بسرعة تُبالغ في التكيف التقليدي، والنماذج المُضبّلة، بما في ذلك نماذج الـ(إنترفيروميتر) لـ "الرابط"

Norfolk, Virginia, USA: Coastal Resilience Meets Military Readiness

نورفولك) هو موطن أكبر قاعدة بحرية في العالم) ويعاني من أعلى معدلات ارتفاع مستوى البحر النسبي في الساحل الشرقي للولايات المتحدة بسبب تدهور الأراضي

التحديات، وحالات عدم اليقين، والطريق إلى الأمام

وعلى الرغم من التقدم الهائل في قدرات النماذج، لا تزال هناك تحديات كبيرة تحد من دقة تقييمات مخاطر الفيضانات وإمكانية تطبيقها.

"اللاصقة العميقة لـ "النسيج

إن أكبر مصدر لعدم اليقين في توقعات منتصف القرن المقبل هو سلوك صحيفة الجليد القطبية الجنوبية، ولا سيما صحيفة الجليد في غرب أنتاركتيكا، إذ أن عمليات عدم القدرة على تحمل الغطاء الجليدي البحري وعدم القدرة على استخدام الجليد البحري لم تُمثل بعد تمثيلا كاملا في العديد من النماذج العالمية، مما يعني أن النماذج قد تقلل بصورة منهجية من مخاطر نهاية المطاف.

النماذج المزدوجة الدينامية ولووب التغذية

معظم النماذج الحالية تُدار في سلسلة من النماذج حيث يُغذي إنتاج نموذج واحد بطريقة خطية، والواقع أكثر تعقيداً بكثير، حيث يُحدث فيضانات كبيرة تغير المشهد، ويُضعف الدفاع، ويلوث مصادر المياه، وقدرة السكان على استعادة تأثيرها على الاقتصاد المستقبلي للمدينة، الأمر الذي يؤثر بدوره على قدرته على الاستثمار في المزيد من التكيف، وهناك حاجة ملحة إلى نماذج اقتصادية متكاملة تماماً تُقرن النظام الديموغرافي.

نظام إنصاف البيانات والقدرة العالمية

وتتركز بيانات السجل الليدي لأعلى النماذج التي تم التوصل إليها في البلدان الغنية، ويفتقر العديد من المراكز الحضرية الساحلية السريعة النمو في الجنوب إلى بيانات قياس المد الأساسية، وبيانات الارتفاع، والقدرة المؤسسية على إدارة نماذج قوية للمخاطر في الفيضانات، مما يخلق فجوة كبيرة في التكيف مع المناخ، وتفتقر منظمات مثل [مقياس FLT:0]] أدوات التمويل النسبية .

الإبلاغ عن عدم اليقين فيما يتعلق بمتخذي القرارات

إن ترجمة مجموعة من خرائط الفيضانات المحتملة إلى رمز بناء أو نظام تقسيم المناطق يشكل تحديا كبيرا في مجال الاتصالات، وكثيرا ما يتم تدريب المهندسين وواضعي السياسات على التماس إجابات وحيدة محددة، وتقديمها بمجموعة من الاحتمالات دون التسبب في شلل في اتخاذ القرارات يتطلب تصورا دقيقا واتصالا واضحا بمستويات الثقة بالنسبة إلى سيناريوهات مختلفة، والهدف هو الانتقال إلى " عملية اتخاذ القرارات في المستقبل " ، التي يتم تقييمها جيدا.

الاستنتاج: البناء مع عدم الاستقرار

إن ارتفاع مستوى سطح البحر الناجم عن المناخ يمثل تحدياً محدداً للحضارة الساحلية، فالخفق المادي للمحيط وصحائف الجليد تضمن أن تغيراً كبيراً قد تم حبسه في العقود القادمة، ولا يمكننا انتظار معلومات مثالية، ولا ينبغي أن تكون الشكوك في ديناميات الجليد العميقة مبرراً لعدم اتخاذ إجراءات، بل إنها دعوة إلى تصميم خطط التكيف التي تتسم بالمرونة والقابلية للتراجع، وتهيئ نماذج المخاطر التي تُدير في ظلها المدن.