世界中、特に亜熱帯地域に広く広がっている緩い火砕土壌での降雨による地滑りに関連するリスクは、気候変動および/または脆弱な斜面のふもとに位置するコミュニティと資産の露出の増加に。
イタリアでは、最近、これらの土壌の水文学的挙動を調査する研究が加速しており、特に有名なイベントがサルノとクインディチ (イタリア、1998 年 5 月) で発生し、5000 万ドル以上の損失を引き起こし、200 人近くが死亡した (MunichRe の情報源)。イベントのトリガーにおける先行条件の顕著な役割として、蒸発損失の適切な評価は、ケーススタディの解釈と早期警報システム (EWS) の予測ツールの開発との関連性が高まっています。一方で、そのような損失を無視すると、たとえ安全面で過ちを犯したとしても、斜面の安定性の過度に保守的な評価になる可能性があります.
EWS における蒸発損失の評価を実施するには、蒸発による大気の需要に関する適切な知識と、それを主に土壌水分量によって規制される実際の値に変換するための迅速なツールが必要です。最初の問題は、適切な評価をサポートする信頼できるモニタリングに近いデータの入手可能性に大きく影響されますが、2番目の問題については、昨年の研究努力は、主に砂またはプラスチック (シルト質および粘土) の蒸発モデルのキャリブレーションと検証に焦点を当ててきました。
Journal of Hydrology に掲載された Rianna、Reder、および Pagano (2018) による最近の論文「シルト質火砕土からの実際および潜在的な露出土壌蒸発量の推定:改善された地滑り予測に向けて」では、これらの問題に対処しようとしています。この調査は、大規模なライシメーター (面積:約 1.3 m、土壌深さ 0.75)。それはシルト質の火砕層で構成され、多雨堆積によってタンク内に配置され、ナポリ (南イタリア) で数年間 (2010 年 9 月から 2014 年 8 月) にわたって気象要素にさらされ、複雑さを制限するためにむき出しの表面で維持されます。蒸発フラックスの一部は、植生条件下でも土壌と大気の接触を通じて発生するため、この仮定は妥当です。さらに、モデル検証評価は、より複雑な植生面でのその後の評価を考慮しても、最初は単純な条件下で行うことをお勧めします。
著者によると、大気需要を推定する際の精度は、予測に関与するサイトで記録されたいくつかの重要な気象変数 (温度、風、および放射) の可用性の主な機能です。温度値のみによる大まかな評価は、50% を超える不正確さにつながります。温度測定に加えて、風速と正味放射の観測は、推定精度を高める上で重要であり、したがって、関連するセンサーの採用が強く推奨されます。これらの要素が蒸発を促進する主なメカニズムを調節するため、この結論は驚くべきことではありません。相対湿度と土壌熱流束の監視データの寄与はそれほど重要ではないようです。この調査結果は、火砕被覆の地滑り予測のための早期警報システムの運用化を支える監視スイートの設計、および先行する土壌水分状態が関連していると思われるすべてのケースをサポートする可能性があります。
2 番目の問題に関して、著者は、4 つの異なる制御変数 (それぞれ、累積損失、累積潜在蒸発散量、含水量、および土壌吸引) によって特徴付けられる 4 つの単純化された蒸発モデル (Ritchie、Stroosnijder、Allen et al、および Aydin) を調整および検証しました。 .広い粒径分布、非塑性挙動、および高い気孔率を特徴とするシルト質の火砕土に対するそれらの実現可能性は、この分野の文献がこの問題について何の示唆も提供していないため、まだ検証されていません.
4 つのアプローチのキャリブレーションとブラインド検証の後、著者はいくつかのコメントを引き出すことを試みました:
- 潜在的損失と実際の損失の評価に使用する場合、すべてのモデルは「その場しのぎの」土壌固有のキャリブレーションの後にのみ正確な予測を提供しますが、同様の粒度分布のパラメータを使用すると観測データを再現できません;
- パラメータの文献ベースのキャリブレーションはパフォーマンスの低下につながりますが、シルト質火砕土壌に固有の実験データに基づく再キャリブレーションは、考慮されるアプローチに関係なく、満足のいくパフォーマンスをもたらしました。これにより、この研究で検討された土壌の蒸発モデルのキャリブレーションを参照して、更新された特定の指標を提供することの重要性が明らかになりました.
選択されたモデルは、時間の経過に伴う実際の蒸発強度を予測する際に異なる動作をしますが、実験的な貯水量の進化を確実に予測することに貢献するため、早期警告予測ツールで機能する可能性を示しています。これらの調査結果は、このタイプの土壌について利用可能な最初の結果を表していますが、同様の土壌で覆われた斜面の含水量を評価するための迅速なツールを開発する際に、そのようなモデルを自信を持って採用するための基礎を提供します.
これらの調査結果は、Journal of Hydrology に最近掲載された「シルト質火砕土からの実際の露出土壌蒸発と潜在的な露出土壌蒸発の推定:改善された地滑り予測に向けて」というタイトルの記事で説明されています。 この作業は CMCC Foundation の Guido Rianna と Alfredo Reder、および Federico II University の Luca Pagano によって実施されました。
