水,干旱和洪水

译者: 6,2020上午10点

在俄罗斯海伦增量储备的卫星相片由USGS EROS数据中心卫星系统分支,NASA的礼貌

普林斯顿的整个环境问题的频谱重要研究今天是并将继续是关键,以解决一些人类最棘手的问题。我们的影响是建立在一个长期的,深刻的,个人承担,智力领导,毅力和创新广阔的遗产。这篇文章是一系列呈现普林斯顿的环境卓越的扫描,在过去的半个世纪中的一部分。

水是生命的最基本的成分;定期的可用性对于我们的经济和文明本身是必不可少的。但数十亿人每年对垒水有关的压力,其中包括严重的干旱,洪水的破坏性和有毒污染。伊格纳西奥·罗德里格斯·特布一直致力于他的职业生涯理解这个重要的资源,以便人类能够更好地管理它,在他看来,有一个非常能干的老师在我们中间:植物。

伊格纳西奥·罗德里格斯·特布

伊格纳西奥·罗德里格斯·特布

“他们不知道什么时候雨会到来,而他们不知道大的雨会怎么来的,”他说。但植物切合他们的环境和工作在生态系统中做出最什么水存在。 “这是植物的生命,他们生存下去。”

罗德里格斯伊图尔韦,詹姆斯秒。麦杰出的大学教授 土木与环境工程,名誉,是生态水文学的创始人之一,是检查水循环景观,植物和土壤的作用的学科。在普林斯顿的教授了17年,于2002年罗德里格斯伊图尔韦赢得了 斯德哥尔摩水奖,非正式地称为“水的诺贝尔文学奖。”

他是谁已经解决涉及水紧急的环境问题的几个普林斯顿教员之一。他们的工具和发现有助于清理流域和通知政策,计划,水资源短缺和洪水遍布全球。

养护,农业和公共健康

了解水通过生物系统如何移动,罗德里格斯·伊图尔韦和他的同事们的工程, 地球科学生态学和进化生物学 开发的数学方法对地质地貌,土壤含水量和植被信息整合雨量数据。

西蒙·莱文

西蒙·莱文

罗德里格斯伊图尔韦, now at Texas A&M University, continues to collaborate with 西蒙·莱文,澳门金沙游戏的詹姆斯·秒。麦克唐纳在生态和进化生物学杰出的大学教授。在2019年,他们发表 分析 在非洲稀树草原树群集样式,已被质疑用数学术语来解释。这项研究解释了树群对当地土壤水分的依赖,并开发了一个模型,以计及树木火灾的影响,并帮助野生动物保护工作。

工作,结合水动力学和生态环境,是澳门金沙游戏的做法,这与宽视角和缩小到详细的解决方案开始的一个很好的例子。

“这是在这里做在生态水文学作品的美妙之处在于它需要降雨的随机性,并集成到一个模型,你其实可以找到一个办法解决方案,是绝对高雅在数学方面,仍然是驱动通过真正的实际问题,”说 迈克尔西莉亚环境研究的狄奥多拉谢尔顿必能教授,主任 澳门金沙游戏环境研究所 谁也合作了与罗德里格斯伊图尔韦。

amilcare porporato

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另一个合作者, amilcare porporato,曾与罗德里格斯伊图尔韦普林斯顿访问金沙游戏手机版1999年至2001年,现在是托马斯·吴'94土木与环境工程教授。在工作由澳门金沙游戏的支持 碳减排举措,porporato工程与工程同事和地球科学探讨如何植物和土壤固碳。除了改善气候模型土壤中碳的信息,其结果可能指导农业和节约战略,以帮助遏制气候变化。他还开发了集成了降雨的波动与农业产出和疾病的预测框架,包括协作 研究 由澳门金沙游戏环境研究所的支持登革热疫情 气候变化和传染病 倡议。

在该领域的其他普林斯顿领导人包括 彼得·贾菲 - 威廉湖纳普'47教授土木工程的,谁开发的方法清洁地下水和湿地顽固的污染物 - 和名誉教授 埃里克·伍德。木 开创了计算机模型来追踪气候变化对干旱和洪水模式的影响,这为他赢得了2017年的 罗伯特·ê。霍顿奖牌 从美国地球物理学会水文突出贡献。

映射干旱风险

彼得·贾菲

彼得·贾菲

实现可靠的,在缺水的农业可持续发展一直是木材,谁在1976年加入普林斯顿的教授,现在是土木与环境工程的苏珊DOD布朗教授,名誉优先。他帮助建立了利用水文卫星数据和改善了水的循环表示 气候模型包括水与不同土地类型的相互作用能量的影响。

“的工作,埃里克率先推出被称为同化的办法,这基本上是把有用的,但独立的数据流的许多共同一致的方式。一旦你有,那么你可以开始了解水循环是如何变化的,你可以做的干旱和洪水的预测,你可以看看未来气候的影响,”说 贾斯汀·谢菲尔德,谁密切与木南安普敦在英国大学工作了二十年,第一个在普林斯顿的一个研究金沙游戏手机版,现为教授

埃里克·伍德

埃里克·伍德

在2008年,木材,谢菲尔德和同事推出 非洲旱涝监测,与联合国教育,科学及文化组织(UNESCO)支持开发。因为许多撒哈拉以南非洲的农业依赖于雨水,旱情预测可以为农民提供和决策者的重要信息。有卫星数据和水文模型,并且使用状态的最先进的预测工具的基于地面监测互补信息来生成季节预报。

抵御未来洪水

更好的数据集和预测工具也加深了剧烈的风暴和洪水,一个主要重点的理解 詹姆斯·史密斯中,威廉与工程和应用科学的埃德娜macaleer教授, 宁林土木与环境工程副教授。

史密斯,谁在1990年加入普林斯顿,帮助建立一个雷达网络已经成为了美国的主要工具气象预报和测量降雨。

感谢这个基础,史密斯是非常有利的地位了 分水岭研究 沿着在弗吉尼亚州蓝岭山脉的河流拉皮丹灾难性洪水,承接风暴倾倒的雨水超过25英寸6小时在1995年6月27日。

詹姆斯·史密斯 sits next to a stream

詹姆斯·史密斯

这样的极端事件,该研究表明,揭示该理论认为森林可以防止洪水的限制。史密斯的研究小组已经因为扩展了这一研究考察地形复杂程度可以创造极端降雨的热点 - 包括城市基础设施对当地气候,雨量和洪水的影响。

与史密斯和其他同事合作,宁林的工作目标,使沿海社区更好地抵御风暴和洪水。

“我们的研究结合了科学的状态 - 我们目前的飓风,气候系统,基础设施系统和沿海环境的理解 - 项目飓风和风险气候变化对沿海地区的影响,”林说。 “那么,我们链接到的缓解策略,无论是在工程和政策及经济前景的发展。”

2019年,林和同事发表 详细预测 飓风洪水灾害沿着美国县大西洋和墨西哥湾沿岸在本世纪结束时,显示出目前的100年的洪水可能会发生每30年。这种类型的高分辨率风险映射的是要作出明智的政策至关重要,林说。

宁林

宁林

林是参与了一些澳门金沙游戏的研究人员之一 沿海弹性的结构一期工程相结合的洪水预测与基础设施的改进,如风暴潮屏障兼作公园。随着 小伙nordenson,教授 建筑 和土木与环境工程系的附属成员, 迈克尔·奥本海默,阿尔伯特克。地球科学教授米尔班克和 国际事务 和澳门金沙游戏环境研究所,林还担任过关于气候变化的纽约市的面板上。小组正在努力使纽约的领导者在推进灵活的解决方案,基于未来灾害的科学预测海岸保护。

在生态水文学领域,罗德里格斯·伊图尔韦也在寻找沿海地区作为一个新领域 - 他有兴趣的波浪,沙丘和植被的复杂动态。 “沿海生态系统对人类非常重要,现在和将来,我们需要更多地了解这些生态系统在不同条件下如何应对的核心科学,”他说。