Моделювання дозволило американським геоморфологам визначити, що урбанізовані райони більш чутливі до зсувних процесів при збільшенні рівня опадів, ніж сільські. Раніше ці висновки були засновані лише на якісних оцінках і вперше виконані на кількісних даних за допомогою моделювання. Дослідження опубліковане в і робить вагомий внесок у прийняття рішень про розвиток територій, а також в оцінку небезпек і розрахунки ризиків.
Зсуви відносяться до числа найбільш руйнівних і дорогих стихійних лих, що щорічно забирають сотні життів в різних точках Землі. Збиток від зсувів обчислюється мільярдами доларів, тому вивчення дестабілізації схилів є важливим і актуальним напрямком розвитку геоморфології та геофізики. NASA веде відкриту інвентаризацію зсувів по всьому світу, в базі даних щорічно фіксуються тисячі нових записів.
Одна з причин активізації зсуву - різке збільшення кількості опадів. Тому вивчення цього взаємозв'язку важливе для розуміння процесу зсуву і для оцінки впливу клімату на руйнування схилів.
Група авторів під керівництвом Елізабет К. Джонстон (Elizabeth C. Johnston) зі Стенфордського університету виконала першу кількісну оцінку впливу опадів на небезпеку зсувів в урбанізованих і неурбанізованих районах. Для дослідження була обрана територія всього Тихоокеанського узбережжя США, оскільки тут є як великі міста (Лос-Анжелес, Сан-Франциско та інші), так і малонаселена сільська місцевість. Крім різних типів землекористування, тут чітко виражений просторовий градієнт опадів.
Автори застосували метод панельної регресії з фіксованими ефектами - економетричний підхід, який все частіше застосовується для відповідей на причинно-наслідкові питання про взаємопов'язану систему людина-природа. Метод дозволив вирахувати показник впливу опадів серед інших можливих факторів впливу на розвиток зсувів у кожному з типів класифікації землекористування.
В основу розрахункової моделі лягли цифрова GIS-модель рельєфу, дані по типу землекористування по перепису населення США 2010 року, дані по щоденних опадах від Кліматичної групи PRISM, дані по зсувах за 2010-2017 роки з вищезгаданої бази NASA, причиною яких стали опади.
Автори проаналізували всі випадки зсувів і опадів у період з 2010 по 2017 роки - понад 150 мільйонів точок даних. Щоб врахувати потенційні затримки в реагуванні зсувів на опади, автори також розглядали 10-денні та 30-денні періоди накопичення опадів на додаток до добових. Такий підхід допоміг врахувати ті випадки, коли зсув стався за рахунок поступового обводнення при тривалих або частих дощах.
Модель показала, що на урбанізованих територіях щільність ймовірності зсувів помітно вища, ніж на сільських територіях. Закономірність вірна як для добового періоду накопичення опадів, так і для 10-денного та 30-денного періодів. При цьому вплив опадів на ймовірність зсуву в сільській місцевості зменшується зі збільшенням відстані від міського сліду.
Щоб перевірити отримані дані, вчені виконали розрахунки для контрольного субрегіону - району затоки Сан-Франциско. Результат знову показав, що чутливість зсувів до опадів у містах вища.
Враховуючи, що третина населення світу живе в містах, дослідження допоможе в подальшому прогнозуванні зсувів і при прийнятті рішень про розвиток територій.
У 2018 році ми розповідали, як американські дослідники з NASA розробили модель, яка на підставі даних про опади за останній тиждень формує короткостроковий прогноз ймовірності зсувів.