Гидрологические процессы и потепление. Наводнения

Сомнения в стационарном характере климата Земли в значительной мере возникли в связи с многочисленными экстремальными гидрологи­ческими событиями, которые были исключительно тяжелыми по своим последствиям. Несомненно, тем не менее, что описанные негативные по­следствия явно затрагивают гидрологический цикл, т.е. круговорот воды в природе и водные ресурсы. Анализ такого рода последствий требует рассмотрения будущих климатических изменений в масштабах гидроло­гических исследований, для чего нужна качественная и сопоставимая информация. Однако надежных данных об изменениях глобального гид­рологического цикла пока не существует. Большая неопределенность имеется в отношении запасов воды и стока в глобальном масштабе.

Выявление трендов в параметрах гидрологического стока весьма затруд­нительно. Если речь идет о небольших и средних сроках наблюдений (менее 20 лет), то доминирующим фактором оказывается межгодовая изменчивость.

Важным аспектом анализа негативных, прежде всего катастрофичес­ких последствий возможного потепления является возрастание угрозы на­воднений. Эксперты МГЭИК считают, что при глобальном потеплении интенсивность наводнений скорее всего возрастет, увеличится интенсив­ность выпадения осадков, изменятся сезонные особенности процессов речного стока. Выводы теоретических исследований и эмпирических на­блюдений качественно совпадают: ожидаются уменьшение количества осадков в виде снега, увеличение зимнего и уменьшение весеннего сто­ков. Тем не менее значимых доказательств, по крайней мере в наблюде­ниях за речным стоком, пока не обнаружено. Возможно, что слабый ком­понент изменений вследствие парникового эффекта, если таковой суще­ствует, затенен сильными антропогенными эффектами, например, вли­янием земле- и водопользования.

В последнее время некоторые эксперты сообщают об увеличении по­вторяемости наводнений заданной амплитуды: наводнения, которые ког­да-то наблюдались один раз в 100 лет, теперь повторяются один раз в 10 лет. Однако неоспоримых доказательств этой тенденции нет.

Система управления водными ресурсами традиционно основывалась

на положении о неизменном климате. Если экстремальные гидрологические явления станут повторяться чаще, это приведет к весьма тяжелым условиям для эксплуатации водохранилищ, особенно в странах с теплым климатом. Чтобы удовлетворить растущий спрос на воду и принять больший объем паводковых вод, придется строить и проектировать более дорогие и более вместительные емкости для накопления воды.

Огромные счета за возмещение ущерба от наводнений вызвали озабоченность страховых компаний во всем мире. Мюнхенская страховая компания опубликовала в 1997 г. статистику крупнейших наводнений, произошедших в мире в 90-х гг. Некоторые данные представлены в табл. 6.1.4.1 и 6.1.4.2.

Таблица 6.1.4.1 •более тяжелые по числу погибших наводнения в 1990-1996 гг.

Число погибших	Страна	Время события
	Бангладеш	Апрель 1991 г.
	Китай	Июль 1991 г
	Китай	Июнь-август 1996 г.
	Пакистан	Октябрь 1992 г
	Китай	Май-июнь 1994

Таблица 6.1.4.2 Наиболеетяжелые по причиненному ущербу наводнения в 1990-1996 гг.

Ущерб, млрд.долларов США	Стран*	Время события
26,5	Китай	Июнь-август 1996 г.
	США	Июнь-август 1993 г.
	Корейская Народно-Демократическая Республика	Июнь-август 1995 г.
12,5	Италия	Ноябрь 1994 г.
7,5	Китай	Июль 1991 г.

В 1990—1996 гг. произошло 22 катастрофических наводнения, во вре­мя каждого было потеряно не менее 1000 жизней, а материальный ущерб превысил 1 млрд долларов США. Наиболее разрушительным стало навод­нение в апреле 1991 г. в Бангладеш, когда погибло 140000 человек. Мак­симальный ущерб около 26,5 млрд долларов США был зарегистрирован в Китае в 1996 г. Сильнейшее наводнение произошло в Китае в 1998 г. Это было самое большое наводнение на реке Янцзы, начиная с 1954 г.

Отмечают также повторение наводнений в одних и тех же регионах в течение коротких интервалов времени. Например, Корейская Народно-Демократическая Республика пострадала от Катастрофических наводне­ний в июле-августе 1995 г. (68 погибших, общий ущерб 15 млрд долларов США), а затем через год в 1996 г. наводнение произошло вновь и унесло жизни 67 человек, нанеся ущерб в 1,7 млрд долларов США. Через не­сколько месяцев другое, связанное с водой бедствие, поразило страну — продолжительная катастрофическая засуха. Еще пример: крупные навод­нения на Рейне, которые произошли дважды в течение 13 месяцев (де­кабрь 1993 — январь 1995 гг.).

Большинство катастрофических наводнений было вызвано интенсив­ными дождями, иногда в сочетании с тропическим циклоном, тайфуном или муссоном. Некоторые наводнения, в частности, в Бангладеш в 1991 г. были вызваны наганными явлениями. Быстрое таяние снега или комби­нация таяния снега с дождем также повлекли за собой несколько круп­ных наводнений.

Угрозы наводнений испытывают многие страны. Катастрофические наводнения 90-х гг.происходили в Африке: в Тунисе — 1990 г., Малави — 1991 г., в Египте — 1994 г., в Южной Америке — 1993 г.; погибли сотни людей и ущерб достигал сотен миллионов долларов США. Даже засушли­вые районы, такие как Йемен, не застрахованы от наводнений.

Угрозе наводнений в России постоянно подвержено более 700 горо­дов и несколько тысяч других населенных мест. Крупные по масштабам за­топления имели место в Бурятии, Коми, Калмыкии, Алтайском, Крас­ноярском и Хабаровском краях, Архангельской, Костромской, Курган­ской, Новгородской, Омской, Сахалинской, Ульяновской, Челябинской и Читинской областях. К началу 1995 г. подъем уровня Каспийского моря, начавшийся в 1978 г., достиг 2,5 м, в связи с чем оказались затопленными десятки тыс. гектаров.сельхозугодий, подтоплены значительные террито­рии городов Махачкалы, Дербента, Каспийска.

Под воздействием ливней активизировались оползневые процессы в Алтайском и Ставропольском краях, республиках Мордовии и Ингуше­тии, Ростовской и Саратовской областях.

В основном лишь малая часть мирового ущерба от наводнений покры­вается страховкой. Ущерб, покрываемый страховыми компаниями, соста­вил в 90-х гг.0,5—86% потерь. Материальные потери, приходящиеся по расчету на одного погибшего, в развитых странах достигают 400 млн дол­ларов США на человека, в развивающихся странах.они гораздо меньше: порядка 21 000 долларов США.

Наводнения последних десяти лет XX столетия побили рекорды не

только по общему ущербу, но и по уровням подъема воды, т.е. по геофизическим характеристикам. Так, например, последнее наводнение в Польше официальная статистика относит к крупнейшим стихийным бедствиям 1000-летней истории страны. Катастрофические наводнения произошли, в 2000 г. в разных регионах мира, в том числе в РФ.

Однако не только возможные изменения климата, но и многие виды деятельности человека повышают угрозу наводнений- В зонах, подверженных риску наводнений, т.е. на затапливаемых территориях, растут незаконные поселения. Массовые вырубки лесов, урбанизация и изменение русел рек снижают возможности по аккумулированию воды и ускоряют паводковые волны, укорачивая время задержки между осадками и максимумом стока воды.

Часть крупных наводнений связана с явлением Эль-Ниньо/южное колебание.

Пока люди не научились обеспечивать гарантии безопасности от наводнений. Канадский гидролог Вит Клемес так описал «концепцию гидрологического цикла». Крупное наводнение мобилизует денежные средства, которые было трудно найти до затопления. Активизируются такие деятельности, как планирование сооружений, строительство систем защиты, научно-исследовательские работы. Через некоторое время воспоминания угасают, расходы урезаются и деятельность прекращается. Новое наводнение действует как напоминание и запускает описанный механизм.

Многие специалисты и хозяйственные руководители считают влияние климата на сток незначительным (по сравнению с межгодовой изменчивостью), в связи с чем при планировании хозяйственных мероприятий на первом месте почти всегда стоят экономические и политические эры, но не изменения климата.

Население, как правило, не готово к наводнениям, несмотря на предупреждения. Так, во время наводнений, произошедших в последнее время на Сахалине, не были обесточены энергосистемы, несмотря на то, что соответствующие службы были предупреждены, в результате вышли из строя важные энергоблоки.

Необходимо расширять осведомленность населения о наводнениях и связанном с ними риске. Смягчение последствий и потерь будет ограничено слабейшим звеном цепи: обнаружение угрозы— прогноз — предупреждение— действие.

Очевидно, что повышение глобальных температур отразится на ре­жиме и размерах ледников, а через них — на соотношении запасов влаги основных резервуарах воды на Земле. Практически вся вода, участвующая активном влагообороте, находится в Мировом океане (1,34 х 10⁶ км³) и ледниковых покровах (около 30 х 10⁶ км³). Массообмен Между этими резервуарами контролируется прежде всего тепловым режимом атмосферы.

В доледниковый период с характерными для него высокими температурами объем вод Мирового океана был на (20-25) х 10⁶ км³ больше современного, а объем ледников примерно на такую же величину меньше.

При умеренных межледниковых потеплениях, когда часть ледников ис­чезала, а часть сохранялась, объем Мирового океана возрастал на (2,5-3) х 10* км³ и его уровень поднимался на 5-7 м. Наконец при пиках глу­боких похолоданий, многократно повторявшихся в конце кайнозоя, большие — порядка (70-80) х 10' км³ — объемы воды переходили из оке­ана в ледники и океанский уровень снижался на 120-150 м.

За последние 90 лет XX века сток с ледников возрос на 200-250 км³. Эта величина составляет около 40% увеличения водной массы океана в

XX веке.

Предстоящее глобальное потепление вызовет убывание оледенения и рост объема и уровня Мирового океана. Прогнозы для разных регионов существенно отличаются.

По некоторым прогнозам¹, в 20-х гг. XXI века количество осадков на Кавказе и в Средней Азии возрастет на 75 и 100-150 мм, средняя темпе­ратура января увеличится на 7-8*С, а температуры июля останутся без из­менений. Однако рост осадков и потепление примерно уравновесят друг друга, так что в этих областях, как, по-видимому, в других горных рай­онах умеренных широт Евразии, первый этап предстоящего потепления — в ближайшие 50 лет — не будет сопровождаться нежелательными яв­лениями.

В то же время в высоких широтах будущие изменения кйшата про­явятся довольно резко. Островные ледниковые покровы на Земле Фран­ца-Иосифа и Новой Земле будут ежегодно получать 1000 и 1300 мм осад­ков. За год здесь будет стаивать около 5-7 м льда, вследствие чего ледо­вые покровы исчезнут полностью за несколько десятилетий. Сходная судьба ожидает, по-видимому, и другие ледники Арктики. Скорость сни­жения поверхности Гренландского ледникового щита будет меньше и составит 0,5-0,7 м в год, тем не менее это вызовет прирост массы океа­на на 1000 км³ в год.

Что касается Антарктиды, то особенно значительными будут изме­нения в Западной Антарктиде. Возможен внезапный катастрофический распад Западно-Антарктического ледникового щита, что связывают с не­устойчивостью его строения. В Восточной Антарктиде в первой четверти

XXI века баланс массы ледникового щита не испытает заметных измене­ний. Исключением будут северные шельфовые ледники Антарктиды, до­ступные для вторжения теплого воздуха с моря, распад которых представ­ляется неизбежным.

В целом, по приблизительным оценкам², скорость повышения уровня океана в 20-х гг. XXI века превысит 0,5 см в год.

Дата добавления: 2014-11-29