A medida que llueve más en un planeta que se calienta, un nuevo modelo de computadora muestra que no puede llover para causar una interrupción generalizada de las redes de carreteras. El modelo combinó datos sobre redes de carreteras con colinas y valles de topografía para revelar "puntos de inflexión""en el que incluso pequeños aumentos localizados en la lluvia causan cortes de carretera generalizados.
Los hallazgos, que se probaron utilizando datos del impacto del huracán Harvey en el área de Houston, se publicaron hoy en Comunicaciones de la naturaleza .
"Para prepararnos para el cambio climático, tenemos que saber dónde las inundaciones conducen a las mayores interrupciones en las rutas de transporte. La ciencia de la red generalmente apunta a las interacciones más grandes, o las rutas más transitadas. Eso no es lo que vemos aquí", dijo JianxiGao, profesor asistente de ciencias de la computación en el Instituto Politécnico Rensselaer, y autor principal del estudio, "un poco de daño inducido por inundaciones puede causar fallas abruptas".
Gao, un científico de redes, trabajó con científicos ambientales en la Universidad Normal de Beijing y un físico en la Universidad de Boston para conciliar los modelos tradicionales de ciencia de redes que predicen cómo las interrupciones específicas impactan una red vial con modelos de ciencias ambientales que predicen cómo la topografía influye en las inundaciones. Red tradicionalLa ciencia predice niveles continuos de daño, en cuyo caso el noqueo de carreteras o intersecciones menores causaría daños menores a la red. Pero debido a cómo fluye el agua sobre la tierra, agregar información topográfica produce una predicción más precisa.
En Florida, un aumento de 30 mm a 35 mm de lluvia destruyó el 50 por ciento de la red de carreteras. Y en Nueva York, Gao descubrió que una escorrentía de más de 45 mm aisló la parte noreste del estado del interior de los Estados Unidos.
En la provincia china de Hunan, un aumento de 25 mm a 30 mm de lluvia eliminó el 42 por ciento de la red vial provincial. En la provincia de Sichuan, un aumento de 95 mm a 100 mm de lluvia eliminó el 48.7 por ciento de la red vial provincial.Y en general, y un aumento de 160 mm a 165 mm de lluvia destruyó el 17,3 por ciento de la red de carreteras en China y aisló abruptamente la parte occidental de China continental.
Los investigadores validaron su modelo comparando los resultados pronosticados con los cortes de carretera observados en Houston y el sudeste de Texas causados por el huracán Harvey. Su modelo pronosticó el 90.6 por ciento de los cierres de carreteras reportados y el 94.1 por ciento de las calles inundadas reportadas.
"Descubrimos los datos. El huracán Harvey causó algunos de los cortes de tráfico más extensos en la historia de los Estados Unidos, y nuestro modelo predijo ese daño", dijo Gao. "Agregar información en 3D causa patrones de falla más inusuales de lo que esperábamos, pero ahora tenemosdesarrolló las ecuaciones matemáticas para predecir esos patrones ".
Gao se unió a la investigación por Weiping Wang y Saini Yang de la Universidad Normal de Beijing, y H. Eugene Stanley de la Universidad de Boston. En Rensselaer, la investigación fue financiada por la Oficina de Investigación Naval y una subvención de Knowledge and InnovationPrograma en Rensselaer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer . Original escrito por Mary L. Martialay. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :