Последние три десятилетия уникальны по параметрам речных наводнений в Европе за 500 лет
Международный коллектив исследователей с участием профессора географического факультета МГУ, заместителя директора Института географии РАН Андрея Панина выявил за последние 500 лет девять периодов, которые отличаются наибольшей интенсивностью речных наводнений в Европе. К ним относятся и последние три десятилетия, которые отличаются от всех предыдущих периодов наводнений. В интервале с 1990 по 2016 гг. повышенная паводковая активность затрагивает целиком всю территорию Западной и Центральной Европы (в прошлом такого не случалось). Кроме того, стала ярче выражена сезонность экстремальных паводков: в 1990-2016 гг. в Центральной Европе 55% наводнений произошли летом, тогда как в предыдущие периоды на летние месяцы пришлись только 41-42% наводнений. В Западной Европе более частыми стали зимние наводнения. В Южной Европе (в Средиземноморье) более активное испарение и конвекция привели к росту числа осенних наводнений.
Уникальность нынешнего периода, богатого наводнениями, требует новой оценки рисков этих опасных природных явлений и стратегии управления ими. Результаты масштабного исследования речных наводнений в Европе опубликованы в журнале Nature.
Чтобы выявить периодичность наводнений, исследователи собрали базу данных о 9576 наводнениях с длинными (не менее 200 лет) рядами наблюдений за экстремальными уровнями воды для 103 участков европейских рек. Пространственно-временной анализ позволил выявить периоды, наиболее насыщенные речными наводнениями в разных регионах Европы: 1500-1520 гг., 1560-1580 гг., 1590-1640 гг., 1630-1660 гг., 1750-1800 гг., 1840-1880 гг., 1860-1900 гг., 1910-1940 гг., 1990-2016 гг.
В каждый из этих периодов наводнения проявлялись на разных территориях. Так, в 1592-1640 гг. они проявлялись только на Пиренейском полуострове и на юге Франции, в 1860-1890 гг. — на востоке Центральной Европы, а в 1910-1940 гг. — только в Скандинавии. В другие периоды наводнения проявлялись шире. Так, в 1750-1790 гг. они поражали почти всю Центральную и Южную Европу, в 1840-1870 гг. — Западную и Южную. Период 1990-2016 гг. стал первым за последние 500 лет, когда наводнения охватили всю Западную и Центральную Европу. Характерно также, что в прошлом периоды наводнений совпадали с интервалами похолодания климата, а в последние три десятилетия частота наводнений выросла на фоне потепления, возможно, самого значительного за последнее тысячелетие.
— При этом 2016 год возможно не является финалом периода, богатого наводнениями. Просто этим годом заканчиваются данные наблюдений, которые были использованы в исследовании. Что касается Восточной Европы, к которой относятся европейская часть России, Украина, Белоруссия и Прибалтийские страны, то имеющихся данных наблюдений не хватило для проведения статистического анализа, — рассказал профессор географического факультета МГУ, заместитель директора Института географии РАН Андрей Панин. — На всей этой бывшей части Российской империи, по площади соизмеримой с остальной Европой, нашлось лишь 6 гидропостов, где ряды наблюдений за уровнями воды превышают 200 лет. Это Волга (Н.Новгород и Астрахань), Днепр (Днепропетровск), Северная Двина (Архангельск), Нева (Санкт-Петербург) и Даугава (Рига). Причем не все они пригодны для анализа паводковой активности. Например, наводнения на Неве (вспомним пушкинского "Медного всадника") вызываются не дождями или таянием снега, а ветровыми нагонами со стороны Балтики. Да еще и вытекает Нева из Ладожского озера, которое контролирует её уровень. Остальные восточно-европейские реки также стоят по своему гидрологическому режиму особняком от рек Центральной и Восточной Европы. У нас холодная зима, и самые высокие уровни воды бывают во время весеннего половодья (вспомним теперь некрасовских "Деда Мазая и зайцев"). Наводнения у нас вызываются необычно большим количеством снега и "дружной" весной, а в северной половине Русской равнины также ледовыми заторами, которые подпруживают реки, текущие на север. Всё это явления, не характерные для центрально- и западноевропейских рек. Там наводнения вызываются сильными ливнями, иногда накладывающимися на таяние снега весной, но необязательно. Поэтому периодичность и пространственное распределение наводнений определяется многолетними изменениями атмосферной динамики, например, путями, частотой и мощностью североатлантических циклонов. Однако есть и местные факторы, определяющие состояние речных бассейнов, которые собирают выпадающую из атмосферы воду.
Какие факторы и их сочетания способствуют увеличению числа и интенсивности наводнений, исследователям еще предстоит точно установить. Авторы статьи в Nature проанализировали годовые температуры, влажность почвы и характеристики снежного покрова, которые могут влиять на величину наводнений. Например, повышенная влажность почвы в холодные периоды (когда испарение меньше) способствует более сильным наводнениям.
За последние 30 лет гидроклиматические условия в Европе изменились. Несмотря на то, что осадки, приводящие к наводнениям, необязательно обусловлены аномалиями температуры воздуха, и то, и другое регулируется атмосферной циркуляцией, характером и масштабами взаимодействия океана и атмосферы. Однако использование климатических моделей позволяет ученым предположить, что нынешнее и будущее увеличение осадков в Европе может быть обусловлено скорее термодинамикой — более высокой водоемкостью нагретой атмосферы, чем изменениями в циркуляции.
— Для каких территорий Европейской части России актуальны полученные результаты? Как мы уже сказали выше, в северных и центральных регионах наводнения связаны с талыми снеговыми водами. Происходящее потепление климата уменьшает риск таких наводнений, так как зима становится короче и теплее и снега накапливается меньше. А вот в южных районах — на Кубани, на Ставрополье и на Северном Кавказе в целом — отклик гидрологических систем на потепление климата происходит по центрально- и западноевропейскому сценарию. Свидетельством тому — целая серия разрушительных наводнений, произошедших в этом регионе с начала текущего столетия. Здесь необходимо вкладываться в меры противопаводковой защиты, средства гидрологического прогноза, и прежде всего — восстанавливать изрядно поредевшую сеть гидрометрических и метеорологических наблюдений — пояснил Андрей Панин.
Статья «Current flood-rich period exceptional compared to past 500 years in Europe» опубликована в журнале Nature 22 июля 2020 г.
Уникальность нынешнего периода, богатого наводнениями, требует новой оценки рисков этих опасных природных явлений и стратегии управления ими. Результаты масштабного исследования речных наводнений в Европе опубликованы в журнале Nature.
Чтобы выявить периодичность наводнений, исследователи собрали базу данных о 9576 наводнениях с длинными (не менее 200 лет) рядами наблюдений за экстремальными уровнями воды для 103 участков европейских рек. Пространственно-временной анализ позволил выявить периоды, наиболее насыщенные речными наводнениями в разных регионах Европы: 1500-1520 гг., 1560-1580 гг., 1590-1640 гг., 1630-1660 гг., 1750-1800 гг., 1840-1880 гг., 1860-1900 гг., 1910-1940 гг., 1990-2016 гг.
В каждый из этих периодов наводнения проявлялись на разных территориях. Так, в 1592-1640 гг. они проявлялись только на Пиренейском полуострове и на юге Франции, в 1860-1890 гг. — на востоке Центральной Европы, а в 1910-1940 гг. — только в Скандинавии. В другие периоды наводнения проявлялись шире. Так, в 1750-1790 гг. они поражали почти всю Центральную и Южную Европу, в 1840-1870 гг. — Западную и Южную. Период 1990-2016 гг. стал первым за последние 500 лет, когда наводнения охватили всю Западную и Центральную Европу. Характерно также, что в прошлом периоды наводнений совпадали с интервалами похолодания климата, а в последние три десятилетия частота наводнений выросла на фоне потепления, возможно, самого значительного за последнее тысячелетие.
— При этом 2016 год возможно не является финалом периода, богатого наводнениями. Просто этим годом заканчиваются данные наблюдений, которые были использованы в исследовании. Что касается Восточной Европы, к которой относятся европейская часть России, Украина, Белоруссия и Прибалтийские страны, то имеющихся данных наблюдений не хватило для проведения статистического анализа, — рассказал профессор географического факультета МГУ, заместитель директора Института географии РАН Андрей Панин. — На всей этой бывшей части Российской империи, по площади соизмеримой с остальной Европой, нашлось лишь 6 гидропостов, где ряды наблюдений за уровнями воды превышают 200 лет. Это Волга (Н.Новгород и Астрахань), Днепр (Днепропетровск), Северная Двина (Архангельск), Нева (Санкт-Петербург) и Даугава (Рига). Причем не все они пригодны для анализа паводковой активности. Например, наводнения на Неве (вспомним пушкинского "Медного всадника") вызываются не дождями или таянием снега, а ветровыми нагонами со стороны Балтики. Да еще и вытекает Нева из Ладожского озера, которое контролирует её уровень. Остальные восточно-европейские реки также стоят по своему гидрологическому режиму особняком от рек Центральной и Восточной Европы. У нас холодная зима, и самые высокие уровни воды бывают во время весеннего половодья (вспомним теперь некрасовских "Деда Мазая и зайцев"). Наводнения у нас вызываются необычно большим количеством снега и "дружной" весной, а в северной половине Русской равнины также ледовыми заторами, которые подпруживают реки, текущие на север. Всё это явления, не характерные для центрально- и западноевропейских рек. Там наводнения вызываются сильными ливнями, иногда накладывающимися на таяние снега весной, но необязательно. Поэтому периодичность и пространственное распределение наводнений определяется многолетними изменениями атмосферной динамики, например, путями, частотой и мощностью североатлантических циклонов. Однако есть и местные факторы, определяющие состояние речных бассейнов, которые собирают выпадающую из атмосферы воду.
Какие факторы и их сочетания способствуют увеличению числа и интенсивности наводнений, исследователям еще предстоит точно установить. Авторы статьи в Nature проанализировали годовые температуры, влажность почвы и характеристики снежного покрова, которые могут влиять на величину наводнений. Например, повышенная влажность почвы в холодные периоды (когда испарение меньше) способствует более сильным наводнениям.
За последние 30 лет гидроклиматические условия в Европе изменились. Несмотря на то, что осадки, приводящие к наводнениям, необязательно обусловлены аномалиями температуры воздуха, и то, и другое регулируется атмосферной циркуляцией, характером и масштабами взаимодействия океана и атмосферы. Однако использование климатических моделей позволяет ученым предположить, что нынешнее и будущее увеличение осадков в Европе может быть обусловлено скорее термодинамикой — более высокой водоемкостью нагретой атмосферы, чем изменениями в циркуляции.
— Для каких территорий Европейской части России актуальны полученные результаты? Как мы уже сказали выше, в северных и центральных регионах наводнения связаны с талыми снеговыми водами. Происходящее потепление климата уменьшает риск таких наводнений, так как зима становится короче и теплее и снега накапливается меньше. А вот в южных районах — на Кубани, на Ставрополье и на Северном Кавказе в целом — отклик гидрологических систем на потепление климата происходит по центрально- и западноевропейскому сценарию. Свидетельством тому — целая серия разрушительных наводнений, произошедших в этом регионе с начала текущего столетия. Здесь необходимо вкладываться в меры противопаводковой защиты, средства гидрологического прогноза, и прежде всего — восстанавливать изрядно поредевшую сеть гидрометрических и метеорологических наблюдений — пояснил Андрей Панин.
Статья «Current flood-rich period exceptional compared to past 500 years in Europe» опубликована в журнале Nature 22 июля 2020 г.
РИС. 1. В интервале с 1990 по 2016 гг. повышенная паводковая активность затрагивает целиком всю территорию Западной и Центральной Европы (в прошлом такого не случалось).
РИС. 2. Последствия наводнения, произошедшего в июле 2012 года в Краснодарском крае. Фото Сергея Мухаметова, географический факультет МГУ.
РИС. 3. Наводнение на реке Нева, 1824 г.
РИС. 4. Наводнение на реке Тиса, 1879 г.
Автор: Надежда Пупышева, пресс-служба, Географический факультет МГУ www.geogr.msu.ru
Координаты для связи: press.geogrmsu@gmail.com
Автор: Надежда Пупышева, пресс-служба, Географический факультет МГУ www.geogr.msu.ru
Координаты для связи: press.geogrmsu@gmail.com