Inundações extremas em todo o território continental dos Estados Unidos estão associadas a quatro amplos padrões atmosféricos, uma análise baseada em aprendizado de máquina de inundações extremas encontrada.

Os pesquisadores analisaram inundações relativamente raras nos Estados Unidos, usando um algoritmo de aprendizado de máquina para colocar as inundações em grupos com base em padrões atmosféricos que acontecem ao mesmo tempo. Eles descobriram que as exportações de umidade tropical, ciclones tropicais, sistemas de baixa pressão e neve derretida são os principais padrões associados a inundações extremas.

Os resultados são publicados em Relatórios Científicos . Dr. Hamid Moradkhani, o Professor Alton N. Scott dotado de Engenharia e diretor do Centro de Pesquisa de Hidrossistemas Complexos da Universidade do Alabama, é co-autor do artigo.

“Esta é a primeira vez que padrões atmosféricos foram associados a enchentes extremas de forma automatizada em escala continental, "Moradkhani disse.

A autora principal do artigo é a Dra. Katherine E. Schlef, um pesquisador de pós-doutorado no Consortium of Universities for the Advancement of Hydrologic Science em Cambridge, Massachusetts, que trabalhou em estreita colaboração com Moradkhani e Dr. Upmanu Lall, da Columbia University.

"Estamos muito entusiasmados com os insights sobre inundações e circulação atmosférica que obtivemos com esta pesquisa, e esperamos explorar mais a fundo como essas percepções podem ser úteis para as comunidades de avaliação e gestão de risco de inundação, "Schlef disse.

Os pesquisadores desenvolveram um site interativo com informações detalhadas sobre inundações extremas em todo o território continental dos EUA.

"O site está aberto para acesso de qualquer pessoa, e esperamos que seja amplamente utilizado por uma variedade de agências e indivíduos, "Moradkhani disse.

Os resultados desta análise fornecem informações valiosas para uma melhor preparação e gestão do risco de inundação. Por exemplo, as quatro categorias principais de padrões atmosféricos podem orientar melhorias nos modelos de previsão do tempo para melhorar a previsão de enchentes, gestão dos recursos hídricos e preparação para emergências.

"Saber onde inundações extremas tendem a ocorrer ao mesmo tempo em uma grande região destaca onde seria benéfico projetar estruturas de controle de enchentes que contabilizem tanto a estação de inundação regular quanto uma estação de inundação extrema que ocorre em uma época diferente do ano, "Moradkhani disse.

Os pesquisadores usaram mapas auto-organizáveis, um tipo de rede neural artificial que realiza agrupamento não supervisionado, para identificar padrões de circulação atmosférica dominantes associados a inundações extremas nos EUA

O processo encontrou 12 padrões de circulação agrupados em quatro grandes categorias. Em termos gerais, os resultados mostraram que grandes eventos geralmente ocorrem no oeste e centro dos EUA por causa das exportações de umidade tropical e no leste dos EUA por causa de ciclones tropicais.

Com os dados, meteorologistas e gestores de reservatórios de água, junto com o pessoal de gerenciamento de emergência, pode se preparar melhor para inundações extremas que têm uma probabilidade de ocorrer ao mesmo tempo que os padrões atmosféricos dominantes.