ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2015, том 42, № 2, с. 119-132
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
УДК 556.551
ЗАСУХИ МИРА И ИХ ЭВОЛЮЦИЯ ВО ВРЕМЕНИ: СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ, МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ1
© 2015 г. С. Г. Добровольский
Институт водных проблем РАН 119333 Москва, ул. Губкина, 3 E-mail: sgdo@bk.ru Поступила в редакцию 30.01.2013 г.
Рассмотрены параметры около 450 крупнейших "сельскохозяйственных" засух мира с 1980 по 2008 г. (по данным архива засух Лувенского университета, Бельгия) и изменения этих параметров во времени. Для изучения метеорологических аспектов засух исследованы также изменения индекса засух Пальмера, рассчитанные по метеорологическим данным для всей территории суши за период с 1901 по 2000 г. Эти величины, осредненные по крупнейшим и характерным речным бассейнам мира, сопоставлены с информацией по изменениям стока рек из базы, созданной автором, и проанализированы с использованием предложенных им методов. Анализ гидрологических аспектов засух и маловодий осуществлен на основе архива автора по минимальному стоку рек, включающему в себя около 2000 многолетних рядов.
Ключевые слова: сельскохозяйственные засухи, метеорологические засухи, гидрологические засухи, глобальные изменения.
DOI: 10.7868/S0321059615020042
Засухи, наряду с другими экстремальными природными явлениями (наводнениями, землетрясениями, извержениями вулканов, штормами), наиболее опасны для человека. Так, по оценкам автора, за неполные 30 лет (с 1980 по 2008 г.) число людей, пострадавших от крупных засух во всем мире, превысило 1.5 млрд человек, а общие финансовые ущербы от крупных засух оценивались суммой порядка 800 млрд долл.
В целом засухам и маловодьям посвящено сравнительно большое количество научных работ. Можно в этой связи упомянуть объемистые труды представительной международной конференции "Экстремальные гидрологические события..." [8], работы [7, 13, 14, 16] и др. Однако перечисленные и другие работы посвящены в основном засухам и маловодьям в пределах отдельных регионов и речных бассейнов. Вместе с тем представляется, что в глобальном масштабе (в особенности в развивающихся странах) засухи изучены совершенно недостаточно.
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 10-05-00671, 13-05-00202).
Прежде всего, отличается неопределенностью сам термин "засуха". Существуют, по крайней мере, четыре его толкования: "сельскохозяйственная засуха" (связанная с уменьшением или гибелью урожая, потерями домашних животных); "метеорологическая засуха" — уменьшение водности поверхности суши, оцениваемое по метеорологическим параметрам; "гидрологическая засуха" (логически пересекающаяся с понятием "маловодье") — уменьшение водности рек, озер и других гидрологических объектов. Однако в большинстве случаев — и в имеющихся базах данных о засухах, и в литературе — используют скорее интуитивное понятие "засуха", фактически объединяющее в себе три предыдущих варианта, но все-таки находящееся ближе к понятию "сельскохозяйственная засуха".
Уже сама множественность понятий "засуха" говорит о том, что нет четких критериев того, какую степень уменьшения увлажненности поверхности суши можно считать засухой. Целесообразно, на взгляд автора, использовать здесь опыт изучения "противоположных" (кстати, несколько лучше изученных) экстремальных явлений — наводнений [5, 6]. Так же как наводнения, засухи
имеет смысл рассматривать не столько как естественное, сколько как комплексное природно-социальное явление. Иными словами, уточнением интуитивного понятия "засуха", на взгляд автора, может быть следующее описание этого явления: "временное уменьшение увлажненности, приводящее к социально-экономическим ущербам". При этом под социально-экономическими ущербами естественно понимать повреждение или уничтожение материальных объектов, соответствующие финансовые и в большей степени — социальные и гуманитарные ущербы, выражающиеся в вынужденном переселении людей, в сопутствующих психологических травмах, а также в вызванных недоеданием и недостаточностью питьевой воды болезнях и смертельных случаях.
Нетрудно заметить, что и в такой трактовке, хотя и сужающей понятие "засуха" и делающей его несколько более четким, точная идентификация явления и точная оценка ущербов от него крайне затруднены. В развивающихся странах гуманитарные ущербы от засух зачастую трудно отделить от ущербов от других событий: общего упадка экономики, военных действий, политических событий, миграции населения, антисанитарного состояния поселений, эпидемий и т.д.
Изучение засух чрезвычайно затруднено вследствие крайне недостаточной информации об этом явлении. В настоящей работе автор пытается осуществить комплексный подход к получению и анализу информации о засухах. А именно — для исследования засух в каждом из трех их основных аспектов целесообразно проанализировать наиболее полные архивы соответствующих данных. Так, для анализа засух в интуитивном (скорее — "сельскохозяйственном") понимании явления автор использовал архив крупнейших засух Лувенского университета [15], по возможности дополнив его. Для исследования динамики "метеорологических засух" и их связи с изменениями речного стока использованы данные по наиболее известному и рассчитанному в глобальном масштабе "индексу засух Пальмера" (PDSI) [10]. Наконец, для изучения гидрологических засух и маловодий по данным наблюдений за речным стоком автор использовал созданный им архив данных по минимальному стоку, описанный в [3, 4].
Отметим, что для автора основной интерес представлял вопрос о динамике засух, т.е. об изменениях количественных параметров засух на протяжении последних лет и десятилетий. Методы анализа закономерностей изменчивости параметров во времени подробно описаны в работах автора [3, 4]. Во многих публикациях (в научной и
научно-популярной литературе, в СМИ) в последние годы часто фигурирует мнение об увеличении количества таких явлений, как засухи и наводнения, и об увеличении ущербов от них; причина этого роста зачастую видится в глобальном парниковом эффекте и увеличении вследствие этого глобальной температуры воздуха. Одна из основных задач настоящего исследования — проверка на основе количественных данных этого предположения, в более общем аспекте — выявление наиболее значимых закономерностей в изменениях количественных параметров засух и маловодий во времени. Заметим, что в данной работе практически не рассматривалась также чрезвычайно дискуссионная проблема — опустынивание. Временные масштабы опустынивания скорее всего превышают те масштабы времени, которые рассматриваются в настоящей работе. Заметим также, что формальное отличие опустынивания от засух и маловодий заключается в постоянном, а не временном, кардинальном уменьшении увлажненности.
ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗАСУХ
Как упоминалось выше, в базах данных по засухам и в СМИ фиксируются в основном засухи, под которыми понимают маловодные или безводные периоды, вызывающие негативные социально-экономические последствия, что близко к понятию "сельскохозяйственные засухи" — наиболее заметные, охватывающие наибольшие территории и являющиеся непосредственными причинами неурожаев, гибели домашних животных, в части случаев — гибели людей. На взгляд автора, наиболее полная в таком понимании — база данных по засухам Лувенского университета [15], охватывающая период с 1980 по 2008 г. Данные этой базы были по возможности проверены, в части случаев — дополнительно оцифрованы. Кроме того, к ней были добавлены данные по некоторому количеству засух, почерпнуты из литературных источников, СМИ и Интернета. В результате была сформирована база данных по 449 крупнейшим засухам мира за 1980—2008 гг. Принцип отбора был следующим: в базу данных вносились засухи, материальные ущербы от которых составили не менее 50 млн долларов США или число пострадавших от которых составило не менее 1 млн человек. В базу данных вошли следующие параметры: дата засухи; страны (или страны), охваченные засухой; примерные географические координаты центра засухи; ущерб от засухи в долларах США; общее число пострадавших от засухи; число погибших в
Основные параметры крупнейших засух мира в период с 1980 по 2008 г.
Параметр Среднее в год Сумма Стандарт Коэффициент Cs*
Количество крупнейших засух 15.5 449 7.1 0.80
Ущербы, млрд долл. 27.3 791.0 33.9 1.89
Ущерб на одну засуху, млрд долл. 2.0 - 2.4 2.19
Число пострадавших, млн чел. 56.3 1633 87.1 2.98
То же на одну засуху, млн чел. 3.6 - 4.6 2.92
* Безразмерное число.
результате засухи; число пострадавших в пересчете на единицу материального ущерба; число смертельных случаев в пересчете на единицу материальных ущербов. В общей сложности основная электронная таблица базы данных в формате программы фирмы StatSoft [19] содержала около 5000 ячеек. Подчеркнем, что в базу данных вошли только крупнейшие засухи, получившие наибольший общественный и научный резонанс и данные по которым (по крайней мере их порядок) можно считать сравнительно достоверными. Разумеется, существовало большое количество менее значимых засух, количественные параметры которых не определялись или труднодоступны.
В таблицу сведены основные параметры крупнейших засух мира за рассматриваемый период. Анализ данных таблицы приводит к следующим, наиболее интересным выводам. Во-первых, средние финансовые ущербы от крупнейших засух (27.3 млрд долл. в год) имеют примерно такой же порядок, что и средние финансовые ущербы от крупнейших наводнений мира (по расчетам автора, 22.4 млрд долл. в год за 1998—2008 г.). Разумеется, и в том, и в другом случае не все засухи и наводнения мира учтены, однако представляется, что выводу о сходных порядках ущербов от этих двух экстремальных явлений можно доверять (не учтены именно меньшие засухи и наводнения, которые приводят к меньшим ущербам). Во-вторых, и порядок числа пострадавших от засух примерно равен порядку числа пострадавших от наводнений: в первом случае — 56.3 млн, во втором 27.1 млн чел/год (последняя цифра относится только к эвакуированным; если учесть трудно оцениваемое
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.