Joen tulva tapahtuu, kun joki ylittää sen rantoja; ts. kun sen virtausta ei voida enää sisällyttää kanavaansa. Tulvat ovat luonnollinen ja säännöllinen todellisuus monille jokille, mikä auttaa veistämään maaperää ja levittämään ravinteita tulva-aineisiin laaksot ja tukevat monia ekosysteemejä - kuten suot ja pohjametsät - sopeutuneet satunnaisesti tulva.
Jokitulvat ovat myös antaneet henkeä luoville voimille ihmisyhteiskunnille, jotka ovat riippuvaisia maataloudesta ja maaperän hedelmällisyydestä. Siitä huolimatta ihmiset kokevat tulvat usein kielteisesti niiden aiheuttamien vahinkojen ja ihmishenkien takia, jos luonnolliset tulvat ovat tiheästi kehittyneet ja asuttuina.
Joen tulvan luonnolliset syyt
Mikä tahansa korkeavesisyke, joka ylittää jokikanavan, voi aiheuttaa suuren tai pienen tulvan. Yleisimpiä syitä ovat rankkasateet, mukaan lukien kausittaiset sateet trooppisissa jokijärjestelmissä, kuten Amazonissa - joiden laaja vuotuinen tulva on tämän maailman suurimman valuma-alueen määrittelevä piirre - ja arvaamattomampia rankkasateita, joita trooppiset syklonit aiheuttavat rantautumiselle ja muille myrskyt.
Keski- ja suurilla leveysjoilla samoin kuin matalilla leveillä jokilla, jotka tyhjentävät korkeita Alppivuoria, kausiluonteinen lumen sulaminen voi myös aiheuttaa tulvia suurten sulamäärien vuoksi. Nopea sulaminen dramaattisten lämpötilapiikkien tai "sade-lumi" -tapahtumien takia on erityisen sopiva aiheuttaakseen jokien ylivoimaisen kallion.
Jääjätit, joissa jokivirta tukeutuu jokijään kerääntymien taakse, ovat toinen merkittävä syy tulviin korkeammilla leveysasteilla, pääasiassa pohjoisella pallonpuoliskolla. Suurimmat joet ovat alttiimpia suurille jääpaloille ovat ne, jotka virtaavat pohjoiseen, koska kevään aikana niiden ylä- ja keskirata voivat sulaa ja juoksevat jäättömästi samalla kun niiden alajuoksu on vielä jäätä. Tämä on tilanne esimerkiksi Lena-joella Siperiassa, Mackenzie-joella Luoteis-Kanadassa ja Punaisen joen kanssa Ylä-Keskilännessä ja Manitobassa. Sen sijaan, että tukkeutuvat takana olevat vedet, jäähyytymät voivat myös aiheuttaa jokitulvia alavirtaan, jos niitä rikotaan äkillisesti.
Ihmisen vaikutukset tulvarytmiin
Ihmisen aiheuttama (antropogeeninen) muutokset vesistöalueilla ympäri maailmaa ovat vaikuttaneet syvästi tulvien luonteeseen ja muihin hydrologisiin ominaisuuksiin. Rakennettujen vesistöjen on tarkoitus rajoittaa tulvavesiä ja suojella tulva-alueyhteisöjä, vaikka ne voivat myös johtaa suurempiin tulviin tukemalla virtauksia pullonkaulojensa yläpuolella ja rajoittamalla suurten päästöjen sivuttaista leviämistä, joskus pakottaen vesitasot riittävän korkeaksi ylikuormitettu. Sekä tulojen että patojen epäonnistuminen voi myös johtaa katastrofaalisiin tulviin.
Ranta- ja jokialueen kosteikot, kuten suot, suot ja pohjametsät, hallitsevat tulvia historiallisesti hidastamalla valumista ja imemällä ylivuotoa. Jos ihmiset ovat poistaneet tällaiset kosteikot, tuhoisat jokitulvat voivat tulla todennäköisemmiksi, koska vedenpinta voi nousevat nopeammin ja koska maiseman manipulointi johtaa vähemmän sopivaan elinympäristöön sienellä tulvavedet.
Tulvista ja tulva-alueista
Matalan kaltevuuden joen kausittainen tai muutoin säännöllinen tulva auttaa luomaan ja ylläpitämään yhtä laaksonsa määrittävistä maamuodoista: tulva. Tulva viittaa jokilaakson suhteellisen tasaiselle kerrokseen, joka ympäröi itse aktiivista jokikanavaa. Se koostuu osittain joen ylivirtauksen aikana laskeutuneista sedimenteistä tulvien aikana.
Kääntyvä joki kulkeutuu edestakaisin tulviensa yli ajan myötä, kun sen kiemurtelevien silmukoiden ulkoreunat heikentävät aktiivisesti ja sisäreunat kertyvät sedimenttiä. Kun virta laskee matalammaksi, entisten tulva-alueiden jäänteet voivat seisoa uusimman tulva-alueen yläpuolella terassit.
Usein mutkittelevat joet reunustavat luonnon levees: matalat yhdensuuntaiset harjanteet muodostuvat, kun tulvavedet ylittävät joen rantoja, ja kitkan hidastamana tulva-alueen yli heittäen karkeammat sedimentit lähelle kanavaa. Tulvien ulkopuolella sijaitsevaa tulva-alueen alajokea, jossa tulvien aikana ylivuoto pyrkii lampeen, kutsutaan usein takaiskut.
10 vuoden, 50 vuoden, 100 vuoden tulvat
Kuulet usein hydrologien, maantieteilijöiden ja uutislähetystoimijoiden puhuvan 10 vuoden, 50 vuoden, 100 vuoden, 500 vuoden tulvista ja niin edelleen. Nämä viittaavat merkittäviin, eri suuruisiin tulvatapahtumiin, jotka vaikuttavat tiettyyn jokijärjestelmään niiden määritelmän mukaan toistumisväli, joka on arvio niiden keskimääräisestä taajuudesta.
Vaikka termejä käytetään laajalti, ne voivat olla harhaanjohtavia. Sadan vuoden tulva ei ole tulva, joka tapahtuu vain kerran vuosisadassa. Sen sijaan kyseessä on tulva, jonka todennäköisyys esiintyä kuluvan vuoden aikana on yksi sadasta. Vesistöalueella voi esiintyä yli yksi 100 vuoden tulva sadan vuoden aikana; itse asiassa se voi kokea 100 vuoden tulvia peräkkäisinä vuosina, kunhan niitä aiheuttavat suhteellisen harvinaiset olosuhteet - esimerkiksi äärimmäiset sateet lyhyessä ajassa - toistuvat.