Во время одного и того же сезона муссонов в Индии наблюдается парадоксальная ситуация: одни регионы страдают от сильных наводнений из-за подъема рек и затопления домов, в то время как в других фермеры сталкиваются с пересохшими полями в ожидании дождя. Эта дихотомия обусловлена тем, что осадки распределяются крайне неравномерно по всей стране.
Чтобы разобраться в этой проблеме, The Better India обратилась к профессору Раджибу Майти из IIT Kharagpur, специалисту в области гидрологии, водных ресурсов и климатической изменчивости. Он проанализировал последние исследования о меняющихся режимах осадков и гидроклиматических экстремумах в Индии.
Как возможно одновременное наводнение и засуха в разных частях Индии?
Профессор Майти пояснил, что один из главных трендов — это прекращение равномерного распределения осадков по Индии. Вместо этого наблюдаются короткие, но очень интенсивные ливни в одних местах и длительные периоды без осадков в других регионах одновременно.
Потепление климата усилило гидрологический цикл: более теплая атмосфера способна удерживать больше влаги, что изменяет количество, интенсивность и продолжительность перерывов между дождями. Это приводит к увеличению гидроклиматических экстремумов, включая наводнения, внезапные паводки, засухи и внезапные засухи.
Особенно заметно, что влажные и сухие экстремумы происходят параллельно. Например, в то время как многие части полуостровной Индии зафиксировали рост экстремальных осадков, исследования показывают, что засушливые периоды во время муссона стали чаще по всей стране.
Для фермеров эти продолжительные засухи представляют серьезную угрозу, поскольку они снижают влажность почвы и создают стресс для посевов, что ускоряет высыхание земли при повышении температуры. Исследования также указывают, что около 20% территории Индии становится все более засушливой, особенно северо-восточные, восточные и центральные районы, тогда как примерно 23% страны становятся более влажными, включая части Теланганы, Андхра-Прадеш, Махараштры, Пенджаба, Раджастана, Ладакха и Джамму и Кашмира. Таким образом, ключевой вопрос заключается в распределении осадков.
Является ли изменение климата единственной причиной?
Хотя изменение климата является основным фактором, на режим осадков в Индии влияют и другие силы. Потепление усиливает гидрологический цикл, вызывая более частые и сильные засухи и наводнения. Повышение температуры также увеличивает способность атмосферы удерживать влагу, что потенциально ведет к более интенсивным осадкам.
Однако на осадки также влияют крупные погодные системы, изменения в ветрах и атмосферной циркуляции, урбанизация, изменения в землепользовании и местные погодные условия. Взаимодействие этих факторов объясняет резкие колебания осадков в разных частях страны.
Как работает индийский муссон? Почему осадки не распределяются равномерно?
Индия получает осадки от двух различных муссонных систем. Юго-Западный Муссон, действующий с июня по сентябрь, приносит большую часть годовых осадков. Северо-Восточный Муссон, который происходит с октября по декабрь, преимущественно влияет на юго-восточные части полуостровной Индии.
Даже в нормальных условиях осадки никогда не распределялись равномерно из-за географических особенностей Индии. Полуостровная Индия окружена Аравийским морем, Бенгальским заливом и Индийским океаном. Взаимодействие этих водоемов, муссонных ветров и горных хребтов создает значительные региональные различия в количестве осадков.
Именно поэтому Западные Гаты и северо-восточные штаты получают одни из самых высоких показателей осадков, в то время как северо-западная Индия и районы по другую сторону Западных Гат получают значительно меньше осадков, поскольку горы блокируют большую часть влаги, переносимой муссонными ветрами. Эти зоны известны как районы тени от дождя. Исследование также отмечает, что регионы с меньшим количеством осадков демонстрируют гораздо большую изменчивость из года в год. Таким образом, неравномерность осадков всегда была характеристикой индийского муссона; меняется лишь интенсивность этих различий и связанные с ними экстремумы.
Почему экстремальные осадки становятся более частыми?
Увеличение частоты экстремальных осадков обусловлено совокупностью нескольких факторов. Главным двигателем является потепление климата: с ростом температур атмосфера может удерживать больше влаги, повышая вероятность очень сильных осадков при благоприятных условиях.
Вдоль восточного побережья Индии интенсивность осадков возросла частично из-за более частых тропических циклонов в Бенгальском заливе, повышенной атмосферной влажности, усиленной конвективной активности и более широкого влияния глобального потепления, которое, по-видимому, ускоряет увеличение интенсивности осадков вдоль восточного побережья. Человеческая деятельность также вносит свой вклад. Городские территории, где деревья, почва и открытые пространства заменяются дорогами, зданиями и бетоном, становятся более жаркими. Это дополнительное тепло может сделать атмосферу более нестабильной и, при подходящих условиях, способствовать интенсивному локальному выпадению осадков. Кроме того, городские районы выделяют больше аэрозолей от транспорта и промышленности, которые могут влиять на формирование облаков и, следовательно, на осадки. Исследование также указывает на то, что изменение сезонности осадков и сдвиги в крупномасштабной атмосферной циркуляции изменили региональные паттерны осадков, способствуя более частым и интенсивным событиям по всей полуостровной Индии. Проще говоря, множество процессов сходятся, увеличивая вероятность того, что дождь, когда он приходит, будет очень сильным и произойдет в короткий промежуток времени.
Какое влияние оказывают климатические явления, такие как Эль-Ниньо, Ла-Нинья, Индийский океанический диполь (IOD) и колебание Маддена-Джулиана (MJO)?
Эти явления следует рассматривать как крупные климатические системы, которые определяют, куда перемещается влага, где формируются облака и когда индийский муссон усиливается или ослабевает. Одним из наиболее важных является Эль-Ниньо-Южное колебание (ENSO), которое сильно влияет на осадки в Индии. Эль-Ниньо часто ассоциируется со слабым муссоном, в то время как Ла-Нинья может способствовать более сильным муссонным условиям, хотя их воздействие варьируется из года в год.
Другим ключевым фактором является Индийский океанический диполь (IOD). Положительные события IOD способствовали увеличению осадков в ряде частей Индии, особенно при совпадении с ENSO. Также существует колебание Маддена-Джулиана (MJO), которое влияет как на сроки, так и на интенсивность осадков, воздействуя на атмосферную конвекцию над Индийским океаном. Проще говоря, это большая движущаяся система облаков и осадков, которая проходит через тропики и может влиять на то, когда части Индии переживают особенно активные или слабые муссонные периоды. Исследование также выделяет Индекс южного колебания (SOI) и Тихоокеанское десятилетнее колебание (PDO) как важные факторы, влияющие на изменчивость осадков в Индии. Эти климатические системы взаимодействуют друг с другом, влияя на атмосферную циркуляцию, влажность и поведение муссона; в зависимости от их совмещения в конкретный год, разные части Индии могут испытывать совершенно разный уровень осадков.
Насколько сильно местные человеческие действия, такие как урбанизация, вырубка лесов и изменение землепользования, способствуют наводнениям и засухам?
Местные антропогенные факторы играют существенную роль и часто усугубляют как наводнения, так и засухи. Возьмем урбанизацию: когда растительность и открытые участки заменяются дорогами, зданиями и бетоном, меньше осадков просачивается в почву. Вместо этого вода быстро стекает по твердым поверхностям. Если дренажные системы не справляются, улицы и кварталы могут затопляться. Городские районы также производят больше аэрозолей от промышленности и транспорта, которые действуют как ядра конденсации облаков, влияя на формирование облаков и изменяя режимы осадков. Исследование подчеркивает, что изменения в землепользовании и земном покрове являются основными причинами изменения режимов осадков и гидроклиматических экстремумов. Потеря растительности создает еще одну проблему: растения и здоровая почва помогают удерживать влагу в земле. Когда растительность исчезает, а земля деградирует, почва быстрее высыхает и становится более уязвимой в периоды низких осадков. Заболоченные территории и другие природные экосистемы также помогают накапливать воду и замедлять ее движение по ландшафту; их утрата делает территорию более подверженной как наводнениям, так и нехватке воды.
Насколько точны текущие модели прогнозирования погоды Индии?
Прогнозирование погоды значительно улучшилось за прошедшие годы, однако предсказание высоколокализованных экстремальных осадков остается сложной задачей. Синоптики могут определить, что регион, вероятно, получит сильный дождь, но предсказать, какой именно район, округ или небольшое русло получит самый интенсивный ливень, гораздо труднее. Это связано с тем, что такие события зависят от множества взаимодействующих факторов, включая крупномасштабные климатические драйверы, атмосферную циркуляцию, урбанизацию и локальные конвективные процессы. Точное улавливание всех этих переменных остается сложным. Исследование также указывает, что одного только улучшения прогнозирования недостаточно. Прогноз может спасти жизни только в том случае, если предупреждение своевременно доходит до людей, и власти могут принять соответствующие меры. Прогнозы необходимо более эффективно интегрировать в планирование готовности к стихийным бедствиям, инфраструктурное планирование и управление водными ресурсами, чтобы сообщества могли быстрее реагировать и лучше готовиться как к наводнениям, так и к длительным засухам.
Станут ли одновременные наводнения и засухи новой нормой?
Исследование предполагает, что возрастающая климатическая изменчивость, вероятно, сохранится, что означает, что одновременные наводнения и засухи могут стать более распространенными не только в Индии, но и во всем мире. Изменение климата уже увеличивает засушливость в ряде регионов Индии. В исследовании отмечается растущая сухость в северо-восточных, восточных и центральных районах Индии. В то же время появились более влажные условия в частях Теланганы, Андхра-Прадеш, Махараштры, Пенджаба, Раджастана, Ладакха и Джамму и Кашмира. Однако то, что регион становится более влажным в долгосрочной перспективе, не гарантирует постоянного выпадения осадков в течение всего муссона; он может получить огромное количество дождя за несколько дней, а затем неделями испытывать очень мало осадков. Именно поэтому Индии все больше потребуются решения, специфичные для каждого региона. Место, становящееся более засушливым, столкнется с совершенно иными проблемами, чем то, которое наблюдает более сильные осадки, даже если оба испытывают последствия изменения климата. Поскольку потепление усиливает гидрологический цикл, ожидается, что как экстремальные осадки, так и продолжительные засухи останутся серьезными вызовами в ближайшие десятилетия.