Новое исследование проливает свет на изменение природы засух

Резюме

Новое исследование, опубликованное в International Journal of Climatology, фокусируется на понимании факторов, лежащих в основе продолжительных засух в Италии, которые становятся все более интенсивными и длятся дольше из-за повышения температуры. Исследование показало, что широко распространенные многолетние засухи в Италии вызваны определенными моделями атмосферной циркуляции, такими как Североатлантическое колебание, и что надежные прогнозы для этих событий по-прежнему являются проблемой, что подчеркивает важность инновационного управления водными ресурсами и необходимость в более надежных моделях сезонного прогнозирования.

Новое исследование изучает динамику засух, сохраняющихся в определенных районах в течение продолжительных периодов времени.

Команда проведенное исследование, опубликованное в Международном журнале климатологии, было сосредоточено на Италии с целью понять факторы, вызывающие явления многолетних засух.

«Даже если эти явления можно считать циклическими и типичными для региона, теперь они, как правило, длятся дольше, их интенсивность увеличивается, а их воздействие становится более масштабным», — рассказал Сальваторе Паскале, научный сотрудник кафедры физики и астрономии Болонского университета. Olive Oil Times.

Ученые определили масштабную многолетнюю засуху как событие, длящееся более 12 месяцев, часто растягивающееся на два-три года.

Для измерения этих условий авторы опирались на стандартизированный индекс испарения осадков (SPEI), который учитывает осадки и потерю влаги из-за испарения. Эвапотранспирация происходит, когда вода испаряется из водоемов и почвы и транспирируется растениями.

Масштабная многолетняя засуха начинается, когда она затрагивает не менее 30 процентов территории Италии (SPEI +1) и заканчивается, когда более 70 процентов возвращаются к условиям, близким к нормальным (SPEI ‑1).

Исследование было сосредоточено на событиях, произошедших в Италии за последние 123 года.

«Мы обнаружили, что подобные события часто затрагивают более 30 процентов территории», — сказал Паскаль. В большинстве случаев эти засухи затронули почти всю страну, достигнув в пиковые моменты 60–70 процентов территории Италии». 

Даже последняя интенсивная многолетняя засуха охватила большие территории Италии. «Можно было бы предположить, что сильнее всего пострадает более теплый юг, но это не так», — сказал Паскаль.

Если засухи сохраняются, они ухудшают условия в районах, уже затронутых ускорением эвапотранспирации.

«Температура является основным фактором, влияющим на этот процесс», — сказал Паскаль. Другие факторы, такие как ветер, также имеют значение, но температура доминирует. Температура поверхности растет из-за глобального потепления, что приводит к снижению уровня доступной поверхностной воды и влажности почвы».

Потеря почвенной влаги напрямую влияет на сельское хозяйство и плодородие почв.

«Если учесть только потерю влаги в почве, то засухи явно становятся более суровыми и имеют более долгосрочные последствия», — сказал Паскаль.

Исследователи подчеркнули, что температура стала столь же важной, как и осадки, в формировании динамики засухи. Хотя объемы осадков не уменьшились, способность почвы и растительности удерживать воду значительно снизилась из-за растущего спроса на испарение.

В настоящее время объемы осадков оказывают ограниченное влияние в быстро меняющемся сценарии.

«Мы наблюдаем ухудшение ситуации, когда экстремальные явления становятся более интенсивными и частыми», — сказал Паскаль, уточнив, что общие объемы осадков остаются относительно стабильными.

Вместо этого температура продолжает расти, ускоряя истощение поверхностных вод», — добавил он.

В Италии более высокие температуры также сокращают снежный сезон. Накопление снега в Альпах сокращается и тает раньше, чем в прошлом.

Горная вода, на которую мы исторически полагались летом, становится все более недоступной. Буферная роль снега и хранения воды, которую исторически играли горы Италии, уменьшается», — сказал Паскаль.

Уменьшение количества снега также означает, что критически важные для сельского хозяйства реки, такие как река По, могут больше не обеспечивать достаточным количеством воды регионы, в значительной степени зависящие от сельского хозяйства.

Агрессивность широкомасштабной многолетней засухи с 2021 по 2023 год была поразительной. Река По достигла уровни никогда не регистрировались за последние 200 лет», — сказал Паскаль.

В исследовании подчеркивается, что недавняя засуха является результатом устойчивых погодных условий, поддерживающих области высокого давления над Европой, что препятствует выпадению осадков.

Широко распространенные многолетние засухи в Италии являются следствием определенных моделей атмосферной циркуляции, таких как Североатлантическое колебание (САК).

Сохранение положительной фазы САК приводит к уменьшению количества осадков над Средиземноморьем, поскольку атлантические штормовые системы смещаются на северо-восток, в сторону Шотландии и Скандинавии».

«Некоторые из этих состояний сохраняются в Европе в течение длительных периодов времени, иногда повторяясь несколько раз в течение двух-трех лет», — добавил он.

В таких сценариях широкомасштабные многолетние засухи происходят преимущественно в антициклонических условиях, характеризующихся более высокими, чем в среднем, температурами и меньшим количеством осадков.

«Эти явления отражают нормальную изменчивость атмосферы и не вызваны глобальным потеплением», — сказал Паскаль. Понимание того, влияет ли глобальное потепление на динамику атмосферной циркуляции и каким образом, является очень сложной задачей; климатические модели в этой области остаются ненадежными».

«Глобальное потепление означает, что климат сохраняет больше энергии, что приводит к повышению температуры — это термодинамическая реальность», — добавил Паскаль. 

«Однако количество осадков зависит не только от термодинамики, но и от динамики, например, от направления ветра», — продолжил он. Дождь образуется, когда сходятся ветры, накапливая влажность. Эта накопленная вода затем должна выпасть в виде осадков». 

По словам исследователя, объемы, зависящие от динамики ветра и циркуляции, более сложны, чем изменения, обусловленные температурой.

«Это означает, что нам потребуется гораздо больше времени и дальнейшее потепление, чтобы увидеть четкие тенденции», — сказал Паскаль.

Авторы перепроверили данные из двух разных наборов климатических данных, чтобы подтвердить свои выводы, и использовали индексы, учитывающие только осадки, и комбинированные индексы.

Такой подход помогает устранить региональные расхождения в данных и повышает уверенность в выводах исследования.

Однако исследователи знают наверняка, что засухи станут более суровыми, а последствия для пострадавших районов будут все более серьезными.

Это означает, что мудрое, инновационное и динамичное управление водными ресурсами становится критически важным. Не только для населения и сельского хозяйства, но и для промышленности, которая потребляет около 30 процентов питьевой воды», — сказал Паскаль.

Климатологи пока не способны надежно предсказывать широкомасштабные многолетние засухи. Тем не менее, ведутся обширные исследования по разработке надежных сезонных моделей прогнозирования.

«Мы предвидим будущее, в котором сезонные прогнозы станут достаточно надежными, чтобы предсказывать, когда начнутся масштабные многолетние засухи», — сказал Паскаль. У нас есть краткосрочные прогнозы, которые мы используем ежедневно, и долгосрочные климатические прогнозы, охватывающие десятилетия или даже столетия». 

«Между ними находятся сезонные прогнозы, например, сделанные в апреле прогнозы на предстоящее лето», — добавил он. Эти прогнозы учитывают предсказуемые и медленно меняющиеся климатические факторы, такие как События в Эль-Ниньо, вызванное потеплением вод Тихого океана».

Цель — прогнозировать погоду на три-шесть месяцев вперед.

Однако эти модели пока не надежны, с высоким уровнем неопределенности. Хорошей новостью является то, что ведутся обширные исследования, подчеркивающие их потенциальную важность в нашем быстро меняющемся климате», — сказал Паскаль.

Прогнозирование широкомасштабной многолетней засухи повысит способность стран адаптироваться.

Адаптация необходима, потому что мы уже сталкиваемся с изменение климата«Во многих секторах адаптация является нашим единственным жизнеспособным ответом, что требует принятия мер по смягчению последствий засухи», — сказал Паскаль.

«Но адаптация не решает корень проблемы. Настоящее смягчение глобального потепления требует радикального сокращения или даже устранения выбросов парниковых газов», — добавил он.

«Если человечество когда-нибудь достигнет этой цели, это все равно займет значительное время. Между тем, адаптация, наряду с разработкой более надежных сезонных прогнозов, остается нашей лучшей стратегией», — заключил Паскаль.