часть 1
На севере Италии неглубокие оползни, вызванные дождями, являются повторяющимися опасными явлениями, которые приводят к потерям и большому ущербу. В последние десятилетия было разработано несколько систем раннего предупреждения (СРП), основанных на пороговых значениях интенсивности осадков - продолжительности события (I-D), определяемых длинными временными рядами датчиков дождя.
Однако плотность дождевых осадков и их репрезентативность ограничивают надежность таких СПЦ. В последние десятилетия в ряде исследований была успешно изучена полезность надежных количественных оценок осадков (QPE) с помощью метеорологических радиолокаторов. Наличие QPE с высоким пространственным и временным разрешением и короткой задержкой данных делает эти наблюдения привлекательными в качестве исходных данных для автоматических СПЦ.
Тем не менее, на QPE, основанные на метеорологических радарах, могут влиять несколько источников ошибок и неопределенностей (неправильная калибровка, частичная блокировка луча, нависающие осадки и т.д.). Анализируя сильные осадки, которые обрушились на Пьемонте, северо-запад Италии, в ноябре 2016 г., вызвав наводнения и спровоцировав широкомасштабные оползни на мелководье, эта работа представляет собой плодотворный пример применения оперативных метеорологических радиолокаторов в системе раннего оповещения об оползнях на мелководье.
Введение
Системы раннего предупреждения об оползнях на мелководье обычно внедряются с использованием записей сети датчиков дождя в качестве исходных данных для значений осадков (Aleotti, 2004; Bosco et al., 2007; Guzzetti et al., 2007; Brunetti et al., 2010; Capparelli and Tiranti, 2010; Tiranti and Rabuffetti, 2010; Mercogliano et al., 2013; Rosi et al., 2015; Segoni et al., 2015, 2018; Devoli et al., 2018).
В последнее десятилетие было завершено несколько исследований, посвященных применению метеорологических радиолокаторов для разработки оползневых СПЦ на мелководье (Chang et al., 2008; Chiang and Chang, 2009; Baum and Godt, 2010; Saito et al., 2010; Winter et al., 2010; Calvello et al., 2015; Jan and Chen, 2015; Nikolopoulos et al., 2015; Marra et al., 2016).
В действительности, малый размер начальных водосборов селевых потоков, также вызванных мелкими оползнями, делает пространственное разрешение наблюдаемых осадков наиболее значимым фактором (Marra et al., 2017). Таким образом, доступность наблюдений с высоким разрешением полей осадков является обязательным условием в пороговых КСВ. Особенно в случае конвективных и локальных осадков, количественная оценка осадков с помощью метеорологических радаров может преодолеть слабую репрезентативность наземных измерений из-за низкой плотности и геометрии сетей замеров (Morrissey et al., 1995). Более того, огромные сети наземных метеорологических станций могут иметь более длительные задержки в передаче данных из-за большего времени передачи данных. Погодный радиолокатор обычно сканирует атмосферу вблизи земли на расстоянии до 150 км с разрешением не более 1 км в течение нескольких минут. Как разрешение данных, так и короткая задержка в получении данных повышают эффективность метеорологических радиолокаторов EWS.
Таким образом, метеорологический радиолокатор успешно используется при наблюдении в реальном времени величин запуска осадков для явлений на склонах, вызванных кратковременными и интенсивными дождями, таких как канализационные селевые потоки (Borga et al., 1998; Tiranti et al., 2008, 2014; Marra et al., 2014; Berenguer et al., 2015); на самом деле, отличительные черты дождевых бурь легче обнаружить и охарактеризовать метеорологическим радиолокатором, чем датчиками дождя.
Однако на метеорологические радиолокаторы QPE в комплексной орографии влияют несколько ошибок и неопределенностей, остаточный беспорядок, частичная блокировка луча, затухание, вызванное дождем, вариабельность распределения размеров капель (DSD) и мокрый радом. Монтополи и др. (2017 г.) предоставляют всесторонний обзор ограничивающих факторов в QPE в комплексной орографии наземным метеорологическим радаром. В связи с неравномерным пространственным распределением ошибок необходимо тщательно оценить надежность метеорологических радиолокаторов EWS в непроницаемых районах или качество данных о долговременных срабатываниях дождевых осадков.
В данной работе обсуждается успешное оперативное использование метеорологических радиолокаторов в мелководных оползнях EWS в Пьемонте. Области, рассмотренные в данном исследовании, имеют хорошее покрытие метеорологическими радарами, а выполнение цепочки разработки метеорологических радиолокационных данных гарантирует уменьшение ошибок и неопределенностей в QPE.
В ноябре 2016 года сильные дожди обрушились на Пьемонте на северо-западе Италии и вызвали мелкие оползни, в основном в Альпах. Для оценки параметров дождей, вызвавших мелкие оползни, были использованы данные метеорологических радиолокаторов, полученные в результате наблюдений, объединенных с данными сети гаджей для плотных дождевых осадков. На основании большего числа мелких оползней, произошедших во время дождей, были выбраны две области исследования: долины Пеллис и Чисона и водосборы Альто-Танаро.
