В лаборатории гидрологии Института географии РАН выяснили, какие регионы Европейской территории России в будущем больше всего пострадают от нехватки воды. Соответствующие данные были опубликованы в отдельной главе печатной и электронной версии книги «Water Resources Management: Methods, Applications and Challenges» в серии «Water Resource Planning, Development and Management», индексируемой в Web of Science (издательство «Nova Science Publishers», New York).
На фоне быстрых климатических изменений, происходящих в 21 веке, особую актуальность приобретает оценка изменений речного стока и его экстремальных характеристик. Дополнительную остроту этому вопросу придает имеющийся дефицит водных ресурсов, а также ухудшение экологического состояния водных систем в районах интенсивного водопотребления и повышенной антропогенной нагрузки. К ним относится значительная часть Европейской территории России (ЕТР), особенно – южные регионы. На основе ансамбля из 12 климатических моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) проекта CMIP 5 (Coupled Model Intercomparison Project), наиболее достоверно отражающих региональный климат, ученые Института географии РАН показали вероятные изменения среднего многолетнего речного стока в пределах ЕТР в XXI веке. Согласно сценариям RCP 4.5 и RCP 8.5, были выявлены разнонаправленные изменения повторяемости экстремально маловодных лет.
«В результате нашего исследования мы выявили, что возможно незначимое уменьшение вероятности появления сухих лет в центре и на севере исследуемой территории – как к середине XXI века, так и к его концу, – говорит один из авторов, эксперт лаборатории гидрологии Института географии РАН Мария Сидорова. – В то же время в южной части Русской равнины к концу XXI века вероятны снижение среднемноголетнего речного стока почти в 2 раза в отдельных регионах и рост повторяемости экстремально маловодных лет в 2-4 раза, а в ряде регионов – в 6-8 раз».
В рамках концепции антропогенно обусловленных изменений климата основным методом сверхдолгосрочного прогноза изменений речного стока являются расчеты на численных моделях общей циркуляции атмосферы, соединенных с моделями океана, покровного оледенения и поверхности суши (МОЦАО). Вместе с тем, современные МОЦАО воспроизводят характеристики стока с заметными ошибками. «В наши задачи также входила разработка региональных методик, которые позволили бы максимально использовать данные выдач МОЦАО на современном уровне их развития для оценки экстремальных характеристик речного стока в будущем, – говорит Мария Сидорова. – Для этого нам было необходимо ответить на ряд важных вопросов, касающихся моделей общей циркуляции проекта CMIP-5, в том числе и какой ансамбль моделей точнее всего описывает современный климат, его тренды и другие статистические параметры, будут ли зависимости, полученные для современного периода, работать в условиях изменяющегося климата».
Итогом работы стало получение данных для всех регионов ЕТР: «Для северных территорий ожидается увеличение осадков и температур, что дает незначительные изменения среднемноголетнего стока, но может (и это уже происходит) вызывать значительную перестройку внутри годового распределения стока, – говорит Мария Сидорова. – Для Центрального региона значимые изменения стока возможны при реализации «жесткого» сценария антропогенно обусловленного изменения климата. А вот для равнинных территорий Южного округа ожидается неблагоприятное сочетание повышения температур со снижением количества осадков. Именно это и служит основным фактором возможного ухудшения водноресурсной обстановки в этом регионе в 21 веке, – продолжает эксперт. – Для Ставропольского и Краснодарского краев, Волгоградской области и других регионов можно ожидать снижения среднемноголетнего стока почти в 2 раза, при этом количество маловодных лет может участиться в несколько раз. Этим регионам, безусловно, необходимо планировать значительную перестройку водного хозяйства, переход на более экономные способы орошения и так далее».
Результаты исследований, опубликованные в монографии, получены в рамках работы по Госзаданию 0148-2019-0007 (АААА-А19-119021990093-8) «Оценка физико-географических, гидрологических и биотических изменений окружающей среды и их последствий для создания основ устойчивого природопользования», а также проекта РФФИ 18-05-00891 «Влияние региональных изменений климата на возникновение экстремальных гидрологических ситуаций на Европейской территории России в XXI века» (руководитель – Сидорова М.В.).
