МГУ в NATURE: УЧЕНЫЕ ВЫЯСНИЛИ ПРИЧИНЫ ДОЖДЛИВОГО ЛЕТА В РОССИИ И МАСШТАБНЫХ НАВОДНЕНИЙ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ

Международная команда ученых с участием специалистов географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова проанализировала данные о речных наводнениях, собранные с 3700 гидрометрических станций Европы, и выявила пространственные закономерности об их изменении в контексте глобальных изменений климата. Результаты этого масштабного исследования опубликованы 28 августа в престижном международном журнале Nature.

Внезапные и краткосрочные подъемы уровня воды в реках (паводки), а также ежегодные половодья могут приводить к затоплению пойменных территорий. Интенсивные разливы рек могут быть причиной гибели людей, затопления сельскохозяйственных территорий, населенных пунктов и утраты материальных ценностей, повреждений зданий, сооружений и коммуникаций.

Только в США среднегодовой экономический ущерб от речных наводнений оценивается в 104 миллиарда долларов и, предположительно, он будет увеличиваться. Эксперты отмечают, что в Европе подобные стихийные бедствия стали более частыми и масштабными, что в свою очередь сопряжено с увеличением экономического ущерба.

Чтобы разработать комплекс мер защиты от речных наводнений, ученые из европейских стран создали международную базу данных, объединяющую более 3 700 гидрометрических станций, свыше 200 из которых находятся на западе Европейской части России. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, впервые представлены результаты всестороннего статистического анализа характеристик катастрофических паводков и половодий и факторов, их определяющих.

Так, ученые выяснили, что в Северо-Западной Европе за последние 12 лет увеличилось количество осадков в осенне-зимний период, что привело к увеличению максимальных расходов воды в этом регионе. В южно-европейских странах за этот же временной интервал отмечено уменьшение осадков и увеличение испарения, что привело к уменьшению наводнений в пределах средних и больших водосборов. В Восточной Европе исследователи зарегистрировали уменьшение максимальных расходов воды как следствие более частых зимних оттепелей и сокращения запасов воды в снежном покрове.

Рисунок 1. Региональные различия в трендах изменения максимальных расходов в Европе за 1960-2010 гг. Синий цвет — увеличение максимальных расходов воды, красный — уменьшение расходов (% за десятилетие).
1 - Северо-Западная Европа: увеличение количества осадков и влажности почвы;
2 - Южная Европа: уменьшение количества осадков и увеличение испарения;
3 - Восточная Европа: уменьшение снегозапасов и более ранее стаивание снежного покрова. 

«Впервые на континентальном уровне выявлены региональные различия изменения характеристик паводков, показывающих несомненное влияние климата на опасные гидрологические процессы, — отмечает один из авторов исследования, заведующая кафедрой гидрологии суши географического факультета МГУ Наталья Фролова. — Региональные тенденции изменения характеристик максимальных расходов воды в Европе меняется от +11,4% за десятилетие до -23,1%. Наличие синхронных пространственно-временных изменений максимальных расходов воды и климатических факторов, их обуславливающих, являются основой для рассмотрения будущих изменений климата при управлении рисками наводнений в пределах Европейского континента».

Сотрудники географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова в рамках этого масштабного исследования собрали и обобщили данные о максимальных расходах воды и времени их прохождения по 200 станциям в пределах запада Европейской части России. Совместно с коллегами из восточноевропейских стран они проанализировали гидрометрические данные по этому региону. Анализ показал, что на 78% станций в Восточной Европе наблюдается тенденция к снижению максимумов половодья, которая составляет в среднем -6% за десятилетие. В северной Скандинавии и на северо-западе России эти закономерности выражены в гораздо меньшей степени.

В Восточной Европе за последние пять десятилетий температура воздуха весной повышалась на 1° C за десятилетие. Это привело к ряду прямых и опосредованных климатических явлений. В частности, продолжительность залегания снежного покрова сократилась, снегопадов стало меньше, а дождей — больше, снежный покров стал менее мощным, снеготаяние — более ранним. Сократилась и глубина промерзания почвы. Это привело к увеличению инфильтрации и уменьшению максимумов весенних половодий, несмотря на то, что экстремальные осадки в летние периоды увеличились.

«В отличие от предыдущих исследований, посвященных территории Западной Европы, в настоящей работе существенно расширена анализируемая площадь, — заключает один из соавторов публикации, младший научный сотрудник кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ Мария Киреева. — Это позволило проводить анализ «вне границ» государств и благодаря этому лучше интерпретировать влияние климатических процессов на формирование наводнений. Впервые установлены точный пространственный охват и величина изменений характеристик наводнений по всему Европейскому континенту».

Рисунок 2. Многолетние изменения сезонности прохождения максимальных расходов воды (зелёная линия) и его факторов: максимальные осадки за 7 дней (фиолетовая линия), индекса снеготаяния (оранжевая линия), максимальной месячной влажности почвы (голубая линия) для Северной Англии (а), Западной Франции (b), Южной Германии и Западной Чехии (с), Северной Иберии (d), Центральных Балкан (e), Южной Финляндии (g), Западной России (g)

В исследовании приняли участие 47 специалистов из нескольких десятков научных организаций Европы. Россия представлена в проекте двумя учеными из МГУ имени М.В. Ломоносова. Работа выполнялась при поддержке РФФИ и Русского географического общества.

Источник фото:  Günter Blöschl et al. Changing climate both increases and decreases European river floods.2019, Nature. DOI: 10.1038/s41586-019-1495-6