Нове дослідження проливає світло на зміну природи посух

Резюме

Нове дослідження, опубліковане в Міжнародному журналі кліматології, спрямоване на розуміння факторів тривалих посух в Італії, які стають інтенсивнішими та тривають довше через підвищення температури. Дослідження показало, що широко поширені багаторічні посухи в Італії викликані специфічними моделями атмосферної циркуляції, такими як Північноатлантичне коливання, і що надійні прогнози щодо цих подій все ще є проблемою, що підкреслює важливість інноваційного управління водними ресурсами та потребу в більш надійних моделях сезонного прогнозу.

Нове дослідження досліджує динаміку посух, які тривають у певних областях протягом тривалого періоду часу.

Команда вчитися, опублікований Міжнародним журналом кліматології, присвячений Італії, щоб зрозуміти чинники, що викликають багаторічну посуху.

"Навіть якщо ці явища можна вважати циклічними та типовими для регіону, тепер вони, як правило, тривають довше, їх інтенсивність зростає, а їхній вплив ширший», – сказав Сальваторе Паскаль, дослідник кафедри фізики та астрономії Болонського університету. Olive Oil Times.

Вчені визначили широкомасштабну багаторічну посуху як подію, яка триває понад 12 місяців, часто розтягуючись на два-три роки.

Щоб виміряти ці умови, автори покладалися на стандартизований індекс евапотранспірації опадів (SPEI), який враховує опади та втрату вологи внаслідок випаровування. Евапотранспірація відбувається, коли вода випаровується з водойм і ґрунту і транспірується рослинами.

Широкомасштабна багаторічна посуха починається, коли вона вражає принаймні 30 відсотків території Італії (SPEI +1) і закінчується, коли понад 70 відсотків повертаються до майже нормальних умов (SPEI -1).

Дослідження було зосереджено на подіях за останні 123 роки в Італії.

"Ми виявили, що такі події часто впливають на понад 30 відсотків території», — сказав Паскаль. ​"У більшості випадків ці посухи торкалися майже всієї країни, досягаючи приблизно 60-70 відсотків території Італії під час їх піку». 

Навіть остання інтенсивна багаторічна посуха охопила великі території Італії. ​"Можна було б припустити, що тепліший південь найбільше постраждає, але це не так», – сказав Паскаль.

Коли посухи тривають, вони погіршують умови в районах, які вже постраждали від прискореного випаровування.

"Основним фактором, що впливає на цей процес, є температура», — сказав Паскаль. ​"Інші фактори, такі як вітер, також мають значення, але домінує температура. Через глобальне потепління температура поверхні підвищується, що спричиняє зменшення доступної поверхневої води та вологи в ґрунті».

Втрата ґрунтової вологи безпосередньо впливає на сільське господарство та родючість ґрунту.

"Враховуючи лише втрату вологи ґрунтом, посухи стають дедалі серйознішими з довготривалими наслідками», — сказав Паскаль.

Дослідники підкреслили, що температура стала такою ж критичною, як і кількість опадів, у формуванні динаміки посухи. Незважаючи на те, що кількість опадів не зменшилася, здатність ґрунту та рослинності утримувати воду значно знизилася через зростання потреби у випаровуванні.

Наразі кількість опадів має обмежений вплив у сценарії, що швидко змінюється.

"Ми спостерігаємо загострення екстремальних подій, які стають більш інтенсивними та частими», — сказав Паскаль, уточнивши, що загальні обсяги опадів залишаються відносно стабільними.

"Натомість температура продовжує зростати, прискорюючи виснаження поверхневих вод», – додав він.

В Італії високі температури також скорочують сніговий сезон. Накопичення альпійського снігу зменшується та тане раніше, ніж у минулому.

"Гірська вода, на яку ми історично покладалися влітку, стає дедалі недоступнішою. Буферна роль зберігання снігу та води, яку історично відігравали гори Італії, зменшується», – сказав Паскаль.

Зменшення кількості снігу також означає, що критично важливі для сільського господарства річки, такі як річка По, можуть більше не забезпечувати достатньою кількістю води для регіонів, які сильно залежать від сільського господарства.

"Агресивність широкомасштабної багаторічної посухи з 2021 по 2023 рік була вражаючою. Річка По досягла рівні ніколи не реєструвалися за останні 200 років", - сказав Паскаль.

У дослідженні підкреслюється, що недавня посуха стала результатом стійких погодних умов, які зберігають системи високого тиску над Європою, блокуючи опади.

Широко розповсюджені багаторічні явища посухи в Італії походять від певних моделей атмосферної циркуляції, таких як Північноатлантичне коливання (NAO).

"Збереження позитивної фази NAO призводить до зменшення кількості опадів над Середземним морем, оскільки системи атлантичних штормів відсуваються на північний схід, у бік Шотландії та Скандинавії».

"Деякі з цих умов зберігаються в Європі протягом тривалого часу, іноді повторюючись кілька разів протягом двох-трьох років», – додав він.

У таких сценаріях широко розповсюджені багаторічні посухи відбуваються переважно в антициклональних умовах, що характеризуються температурами, вищими за середні, і зменшенням кількості опадів.

"Ці явища відображають нормальну мінливість атмосфери, а не викликані глобальним потеплінням», – сказав Паскаль. ​"Зрозуміти, чи впливає глобальне потепління на динаміку атмосферної циркуляції і як, це дуже складно; кліматичні моделі на цю тему залишаються ненадійними».

"Глобальне потепління означає, що клімат зберігає більше енергії, спричиняючи підвищення температури, що є термодинамічною реальністю», – додав Паскаль. 

"Однак кількість опадів залежить не лише від термодинаміки, а й від динаміки, наприклад від режиму вітру», – продовжив він. ​"Опади утворюються, коли вітри сходяться, накопичуючи вологу. Ця накопичена вода повинна потім випадати у вигляді опадів». 

За словами дослідника, обсяги, що залежать від вітру та динаміки циркуляції, є більш складними, ніж зміни температури.

"Це означає, що нам потрібно значно більше часу та подальше потепління, щоб спостерігати чіткі тенденції», — сказав Паскаль.

Автори перехресно перевірили дані з двох різних наборів кліматичних даних, щоб зміцнити свої висновки, і використали тільки опади та комбіновані індекси.

Такий підхід допомагає усунути розбіжності в регіональних даних і підвищує довіру до висновків дослідження.

Однак дослідники знають напевно, що посухи ставатимуть дедалі сильнішими, а вплив на постраждалі території буде дедалі сильнішим.

"Це означає, що розумне, інноваційне та динамічне управління водними ресурсами стає вирішальним. Не лише для населення та сільського господарства, а й для промисловості, яка споживає приблизно 30 відсотків питної води», – сказав Паскаль.

Кліматологи ще не в змозі надійно передбачити багаторічні посухи. Проте проводяться масштабні дослідження для розробки надійних сезонних прогнозних моделей.

"Ми передбачаємо майбутнє, де сезонні прогнози стануть достатньо надійними, щоб передбачити, коли почнуться широкомасштабні багаторічні посухи», — сказав Паскаль. ​"У нас є короткострокові прогнози, які ми використовуємо щодня, і довгострокові кліматичні прогнози, що охоплюють десятиліття чи навіть століття». 

"Між ними є сезонні прогнози, наприклад прогнози, зроблені в квітні на майбутнє літо», – додав він. ​"Ці прогнози враховують передбачувані та повільно змінювані кліматичні фактори, наприклад Події Ель Ніньо, викликаний нагріванням води Тихого океану».

Мета — прогнозувати погоду на три-шість місяців наперед.

"Однак ці моделі ще не є надійними та мають високий рівень невизначеності. Хороша новина полягає в тому, що проводяться масштабні дослідження, які підкреслюють їх потенційну важливість у нашому швидко мінливому кліматі», — сказав Паскаль.

Прогнозування широкомасштабної багаторічної посухи підвищить здатність країн адаптуватися.

"Адаптація важлива, тому що ми вже переживаємо зміна клімату. У багатьох секторах адаптація є нашою єдиною життєздатною відповіддю, що вимагає заходів для пом’якшення наслідків посухи», – сказав Паскаль.

"Але адаптація не вирішує кореневої проблеми. Справжнє пом’якшення глобального потепління вимагає різкого скорочення або навіть усунення викидів парникових газів», – додав він.

"Якщо людство коли-небудь досягне цієї мети, це займе чимало часу. Тим часом адаптація, поряд із розробкою більш надійних сезонних прогнозів, залишається нашою найкращою стратегією», – підсумував Паскаль.