Ученые провели исследование, которое поможет снизить ущерб от меганаводнений
Совместное исследование, которое поможет определить размеры меганаводнения, возможного для конкретной европейской реки, выполнил коллектив ученых из 30 стран Европы, 9 ноября сообщает пресс-служба МГУ.
Полученные учеными результаты помогут проводить расчеты, учтя которые, можно спасти жизни людей и предотвратить катастрофические последствия от меганаводнений.
В исследовании приняли участие сотрудники кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ Наталия Фролова и Мария Киреева. Итоги исследования были представлены в статье «Меганаводнения в Европе можно предвидеть на основе наблюдений в гидрологически аналогичных водосборах», опубликованной в журнале Nature Geoscience.
Меганаводнениями называют экстремальные подъемы уровня воды, которые никогда не были зафиксированы ранее на той или иной реке. При этом у таких меганаводнений уровень подъема воды бывает в несколько раз выше предыдущих наблюдаемых максимумов.
Эта их необычность ставит в тупик экспертов, которые не могут ее спрогнозировать, исходя из прошлых наблюдений за данной рекой, они застают врасплох власти и жителей, что приводит к серьезным разрушениям и человеческим жертвам.
В настоящее время все методы анализа максимального стока рек основываются на существующей местной и региональной информации, практически никогда не выходящей за пределы национальных границ.
Это ограничивает их возможности по прогнозированию таких экстремальных наводнений из-за отсутствия данных о меганаводнениях, которыми располагают другие страны. Кроме того, не везде есть достаточные ряды гидрологических наблюдений, в которых к тому же обычно бывает не более 2–3 подобных событий.
Исследователи выдвинули гипотезу, что формирование наиболее экстремальных наводнений идет по другим законам, чем в случае обычных, чаще наблюдаемых явлений.
Для ее подтверждения ими были проанализированы ряды максимальных расходов воды за период с 1881 по 2021 годы, полученных с более чем 8000 гидрологических постов по всей Европе.
При этом средняя длина ряда составила 51 год, а площади водосборных бассейнов составляли от 1 до 800 000 кв. км. Реки поделили на 5 групп по одинаковым условиям формирования водности.
Детальный анализ был проведен для 500 выбранных ключевых бассейнов, в которых произошло 510 меганаводнений. Для оценки возможности для каждого такого бассейна возникновения меганаводнения были построены огибающие кривые, основанные на соседних с регионом данного бассейна водосборах и включающие в себя информацию по году, предшествовавшему меганаводнению. Кроме того, внутри региона были выявлены группы «доноров» — водосборов со сходными условиями, для каждого ключевого бассейна.
В результате было установлено, что меганаводнения (зафиксированы после 1999 года) происходили во всех регионах Европы, но чаще они встречались в атлантическом (8,7% рек) и континентальном (7,2% рек) гидроклиматических районах.
Однако меганаводнения в атлантическом регионе в среднем в 3 раза выше по уровню, чем в континентальном и средиземноморском, а огибающие кривые соседних водосборов в разных регионах имеют различный угол наклона и отклонения. Что, по мнению исследователей, объясняется различной природой формирования наводнения в разных гидроклиматических регионах.
Проверку метода использования данных меганаводнений из соседних бассейнов ученые провели, рассчитав с его помощью три водосбора. Для одной из рек Австрии был получен расчетный модуль стока 1,68 кубометра с кв. км, а историческое наводнение дало величину 0,74 кубометра с кв. км. Это в контексте всего континента означает, что данное наводнение 2002 года не было неожиданностью. Похожие картины дал расчет для реки Дервент в Англии и реки Ахр в Германии.
Такой же анализ был проведен для всех 500 ключевых бассейнов, и было доказано, что для 95,5% из них расход, полученный по огибающей, превышал данные по конкретному меганаводнению.
Таким образом, применение созданной исследователями методологии на основе массива исторических данных по каждому региону могло если не спрогнозировать, то как минимум предположить возможность катастрофы.
Авторы работы на основе проведенного анализа сделали прогноз меганаводнений для двух периодов (более раннем и более позднем) по данным для 151 и 188 бассейнов.
Исследователи считают, что их расчеты подтвердили главную концепцию исследования, которая заключается в том, что у водосборных бассейнов со схожими процессами формирования наводнений происходят сходные выбросы воды.
Это позволит при преодолении национальных границ для изучения опыта меганаводнений на всем континенте опередить события и предположить уровень возможного меганаводнения на той или иной реке, что, если их учесть, поможет спасти жизни людей и избежать катастрофических последствий от меганаводнений.
