UMD的研究人員將氣候變化與城市和郊區(qū)的雨水管理聯(lián)系起來，最終目標(biāo)是提高抵御大風(fēng)暴的能力。因為該模型不僅可以預(yù)測更多的降雨，而且還特別增加了強(qiáng)破壞性風(fēng)暴的頻率，洪水是越來越多地使用瀝青的社區(qū)的一個主要問題。
洪水不僅會造成財產(chǎn)損失，還會通過增加營養(yǎng)徑流和污染來影響切薩皮克灣的健康。在《水資源規(guī)劃與管理雜志》發(fā)表的一項新的案例研究中，研究人員研究了兩個不同的流域，并證明即使是小規(guī)模分散的雨水管理實踐，如雨水花園，也可以對流域的彈性產(chǎn)生很大的累積差異。預(yù)測模型被用來評估未來雨水管理系統(tǒng)對氣候變化的需求。
環(huán)境科學(xué)與技術(shù)助理教授米切爾帕沃-祖克曼解釋說：“我們現(xiàn)在設(shè)計的設(shè)備已經(jīng)存在了二三十年，所以我們應(yīng)該考慮未來的氣候條件，而不是過去的降雨條件?！斑@項工作強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)?shù)馗叩乜臻g正在發(fā)生的事情。這些地區(qū)對生活在這些河流流域的人們具有直接意義，可以用于未來的洪水緩解，但這與更廣泛的問題有關(guān)，包括徑流增加與切薩皮克灣健康之間的關(guān)系?！?
通過這項研究，帕沃-祖克曼和研究生艾瑪吉斯(Emma Giese)實際上知道郊區(qū)正在做什么來管理他們的雨水，并提供了一些證據(jù)來解釋未來應(yīng)該如何以及為什么使用這些系統(tǒng)。Pavao-Zuckerman和Giese使用的是美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)提供的數(shù)據(jù)，USGS是馬里蘭州克拉克堡兩個河流流域蒙哥馬利縣的一個郊區(qū)城鎮(zhèn)，該城鎮(zhèn)正在發(fā)展并繼續(xù)發(fā)展。這兩個流域各有獨特的發(fā)展歷史——一個有幾個大規(guī)模的滯留池或雨水池，采用更傳統(tǒng)的雨水管理方法，而另一個有較小規(guī)模的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，如雨水花園、干滯留池和砂濾器。
帕沃-祖克曼說：“綠色基礎(chǔ)設(shè)施由比雨水盆小得多的東西組成，但雨水盆里的東西更多，所以這歸結(jié)為測量一個盆里的許多小東西，而不是一兩個大的集體效應(yīng)和另一個分水嶺。“與USGS合作的關(guān)鍵是要在流域內(nèi)有好的數(shù)據(jù)來源，找到問題的正確模型?！?
Pavao-Zuckerman和Giese得到了農(nóng)業(yè)和自然資源學(xué)院教授兼副院長Adel Shirmohammadi的幫助，以模擬這兩個盆地未來的氣候變化情景。Pavao-Zuckerman說：“我們一起使用USGS數(shù)據(jù)來訓(xùn)練土壤和水評估工具或SWAT模型，考慮地理位置、坡度、土壤類型、不透水表面、建筑物和空地等參數(shù)，以確定有多少降雨實際上導(dǎo)致徑流或洪水風(fēng)險。
利用這一模型，Pavao-Zuckerman和Giese隨后可以使用氣候變化的預(yù)測數(shù)據(jù)來增加風(fēng)暴頻率和降雨量，從而運(yùn)行各種未來情景，并了解如何管理這些不同的河流流域。帕沃-祖克曼說：“我們已經(jīng)看到當(dāng)前降雨量的顯著增加，因此我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，我們的基線測量已經(jīng)看到了降雨量增加的影響。
最終，Pavao-Zuckerman和Giese發(fā)現(xiàn)，擁有更多綠色基礎(chǔ)設(shè)施的流域可以緩沖和吸收更多的降雨，而不是傳統(tǒng)設(shè)計中擁有更大雨水盆地的流域。然而，隨著更大或更強(qiáng)烈的降雨事件，這兩個系統(tǒng)都不能成功地處理降雨。Pavao-Zuckerman說：“我們看到了更多的大規(guī)模風(fēng)暴，所以無論是系統(tǒng)不堪重負(fù)，還是在下一場風(fēng)暴發(fā)生時它們?nèi)匀伙柡汀！薄耙虼耍覀兛吹降牟⒉皇呛苡行?，所以這確實是一個更大的降雨事件，這在一定程度上是因為我們知道，隨著氣候變化，這些更劇烈的事件將變得更加普遍。這表明我們需要為這些事件做好計劃。雨水管理基礎(chǔ)設(shè)施中更激烈的天氣事件。”
為了解決這個問題，帕沃-朱克曼和吉塞確實發(fā)現(xiàn)，增加現(xiàn)有系統(tǒng)的容量或增加河流流域綠色基礎(chǔ)設(shè)施的存在，使它們對未來的極端降雨事件更具彈性?？紤]到這一點，帕沃-祖克曼和吉塞與流域恢復(fù)專家阿曼達(dá)洛克勒以及UMD擴(kuò)展和馬里蘭海洋資助計劃的高級代理合作，對可行的實施提供了見解。“我們的工作使我們能夠看到這些不同的氣候和雨水管理計劃的投資回報增加，”帕沃-朱克曼說?！斑@比僅僅說更多的綠色基礎(chǔ)設(shè)施更好、更具體。這是不現(xiàn)實的，可能會有成本效益的妥協(xié)。”
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