Введение

Период с меньшим количеством осадков, чем обычно.

Засуха – это период, характеризующийся более сухими, чем обычно, условиями. Засуха может длиться дни, месяцы или годы. Засуха часто оказывает значительное влияние на экосистемы и сельское хозяйство пострадавших регионов, а также наносит ущерб местной экономике. Ежегодные сухие сезоны в тропиках значительно повышают вероятность развития засухи и, как следствие, увеличивают риск лесных пожаров. Волны жары могут существенно усугубить засушливые условия, увеличивая испарение. Это приводит к высыханию лесов и другой растительности, а также увеличивает количество горючих материалов для лесных пожаров. К регионам с повышенным риском засух относятся бассейн Амазонки, Австралия, регион Сахель и Индия. Например, в 2005 году в бассейне Амазонки произошла сильнейшая засуха за последние 100 лет. Засуха – сложное явление, связанное с недостатком воды, которое трудно контролировать и определить. К началу 1980-х годов было опубликовано уже более 150 определений понятия "засуха". Разнообразие определений отражает различия в регионах, потребностях и научных подходах.

Категории

Существует три основные категории засухи, основанные на том, где в водном цикле возникает дефицит влаги: метеорологическая засуха, гидрологическая засуха и сельскохозяйственная или экологическая засуха. Метеорологическая засуха обычно предшествует другим видам засухи. По мере развития засухи условия вокруг нее постепенно ухудшаются, и ее воздействие на местное население постепенно усиливается. Гидрологическая засуха возникает, когда запасы воды в таких источниках, как водоносные горизонты, озера и водохранилища, опускаются ниже локально значимого уровня. Гидрологическая засуха проявляется более медленно, поскольку связана с накопленными запасами воды, которые используются, но не восполняются. Как и сельскохозяйственная засуха, она может быть вызвана не только недостатком осадков. Например, около 2007 года Казахстан получил значительную сумму средств от Всемирного банка на восстановление воды, которая была перенаправлена в другие страны из Аральского моря в период советского правления. Схожие обстоятельства также ставят под угрозу полное высыхание их крупнейшего озера – Балхаша. Сельскохозяйственные или экологические засухи влияют на производство сельскохозяйственных культур или на экосистемы в целом. Это состояние может возникать и независимо от изменений в количестве осадков, когда либо чрезмерное орошение, либо состояние почвы и эрозия, вызванные неэффективным сельскохозяйственным планированием, приводят к нехватке воды для посевов.

Индексы и мониторинг

Было определено несколько индексов для количественной оценки и мониторинга засухи в различных пространственных и временных масштабах. Ключевым свойством индексов засухи является их пространственная сопоставимость, и они должны быть статистически устойчивыми. Индекс использует данные об осадках и температуре для изучения баланса между поступлением и расходом влаги с помощью простой модели водного баланса. Индекс засухи Китча-Байрама: индекс, рассчитываемый на основе количества осадков, температуры воздуха и других метеорологических факторов. Стандартизированный индекс осадков (SPI): он вычисляется на основе данных об осадках, что делает его простым и удобным в применении индикатором для мониторинга и прогнозирования засух в различных частях мира. Всемирная метеорологическая организация рекомендует этот индекс для выявления и мониторинга метеорологических засух в различных климатических условиях и временных периодах, а также орографических осадков. Конвективные процессы включают в себя сильные вертикальные движения, которые могут вызвать перемешивание атмосферы в определенном месте в течение часа и вызвать обильные осадки, в то время как стратиформные процессы характеризуются более слабыми восходящими движениями и менее интенсивными осадками, выпадающими в течение более длительного периода времени. Осадки можно разделить на три категории в зависимости от того, выпадают ли они в виде жидкой воды, жидкой воды, замерзающей при контакте с поверхностью, или льда. Засухи возникают преимущественно в районах, где нормальное количество осадков само по себе невелико. Если эти факторы не обеспечивают достаточный объем осадков для достижения поверхности в течение достаточного времени, результатом становится засуха. Засуха может быть спровоцирована высоким уровнем отраженного солнечного света, преобладанием антициклонов, ветрами, несущими континентальные, а не океанические воздушные массы, а также гребнями областей высокого давления в верхних слоях атмосферы, которые могут препятствовать или ограничивать развитие грозовой активности или осадков в определенном регионе. После наступления засухи механизмы обратной связи, такие как сухой местный воздух, жаркая погода, способствующая формированию теплого гребня, и минимальное испарение, могут усугубить засушливые условия.

Сухой сезон

В тропиках формируются выраженные влажный и сухой сезоны из-за перемещения зоны межтропической конвергенции или муссонного желоба. Сухой сезон значительно повышает вероятность засух и характеризуется низкой влажностью, приводящей к пересыханию водопоев и рек. Из-за исчезновения этих водопоев многие травоядные животные вынуждены мигрировать в поисках более плодородных земель. К ним относятся зебры, слоны и антилопы гну. Недостаток влаги в растениях способствует возникновению лесных пожаров. Поскольку с повышением температуры водяной пар становится более энергичным, для достижения 100% относительной влажности требуется большее количество водяного пара (или для понижения температуры до точки росы). Теплая погода ускоряет созревание фруктов и овощей, увеличивает испарение и транспирацию растений, а также усугубляет засушливые условия.

Эль-НиньоЮжная осцилляция (ENSO)

Феномен Эль-Ниньо – Южная осцилляция (ENSO) иногда может играть значительную роль в возникновении засух. ENSO включает в себя две модели температурных аномалий в центральной части Тихого океана, известные как Ла-Нинья и Эль-Ниньо. События Ла-Нинья обычно связаны с более сухими и жаркими условиями и усугублением засухи в Калифорнии и юго-западной части Соединенных Штатов, а также в некоторой степени на юго-востоке США. Метеорологи отметили, что события Ла-Нинья стали более частыми с течением времени. Напротив, во время событий Эль-Ниньо в некоторых районах бассейна реки Амазонки, Колумбии и Центральной Америки наблюдается более сухая и жаркая погода. Зимы во время Эль-Ниньо теплее и суше обычных на северо-западе, севере Среднего Запада и севере Среднего Востока Соединенных Штатов, что приводит к уменьшению количества снегопадов в этих регионах. С декабря по февраль в южной части центральной Африки, в основном в Замбии, Зимбабве, Мозамбике и Ботсване, также наблюдаются более сухие, чем обычно, условия. Прямое воздействие Эль-Ниньо, вызывающее засушливые условия, проявляется в некоторых частях Юго-Восточной Азии и Северной Австралии, что приводит к увеличению числа лесных пожаров, ухудшению дымки и резкому снижению качества воздуха. В Квинсленде, внутренних районах Виктории и Нового Южного Уэльса, а также в восточной Тасмании с июня по август также наблюдаются более сухие, чем обычно, условия. Распространение теплой воды из западной части Тихого и Индийского океанов на восток Тихого океана вызывает обширные засухи в западной части Тихого океана. В Сингапуре 2014 год стал самым сухим февралем с начала метеорологических наблюдений в 1869 году: за месяц выпало всего 6,3 мм осадков, а 26 февраля температура достигла 35 °C. Следующими самыми сухими февралями были 1968 и 2005 годы, когда выпало 8,4 мм осадков.

Эрозия и деятельность человека

Человеческая деятельность может напрямую спровоцировать усугубляющие факторы, такие как чрезмерная распашка земель, избыточное орошение, вырубка лесов и эрозия, которые негативно сказываются на способности почвы поглощать и удерживать воду. В аридных климатах основным источником эрозии является ветер. Эрозия может быть вызвана перемещением материала ветром. Ветер способен поднимать мелкие частицы и, таким образом, переносить их в другие регионы (дефляция). Взвешенные в ветре частицы могут воздействовать на твердые объекты, вызывая эрозию путем истирания (абразия). Ветровая эрозия обычно происходит на территориях с малым количеством растительности или ее полным отсутствием, часто в районах, где выпадает недостаточно осадков для поддержания растительного покрова.

Влияние

Засуха – одна из самых сложных и значительных природных катастроф, оказывающая разрушительное воздействие на окружающую среду, экономику, водные ресурсы, сельское хозяйство и общество во всем мире. Последствия засух и нехватки воды можно разделить на три группы: экологические, экономические и социальные (включая здоровье).

Потеря плодородных почв

Ветровая эрозия гораздо более интенсивна в засушливых районах и в периоды засухи. Например, в Великих равнинах, по оценкам, потеря почвы из-за ветровой эрозии в засушливые годы может быть в 6100 раз больше, чем во влажные годы. Лёсс – это однородный, как правило, неслоистый, пористый, рыхлый, слегка связный, часто известковый, мелкозернистый, пылевидный, бледно-желтого или бурого цвета, ветровой (эоловый) осадок. Обычно он встречается в виде обширного покровного отложения, покрывающего площади в сотни квадратных километров и толщиной в десятки метров. Лёсс часто образует крутые или вертикальные склоны. Лёсс, как правило, превращается в высокоплодородные почвы. При благоприятных климатических условиях районы, сложенные лёссом, являются одними из наиболее продуктивных в сельскохозяйственном отношении в мире. Отложения лёсса по своей природе геологически нестабильны и легко подвергаются эрозии. Поэтому фермеры часто высаживают ветрозащитные полосы (например, большие деревья и кустарники) для снижения ветровой эрозии лёсса. В статье 2006 года сообщалось о результатах, показывающих, что лес в его нынешнем состоянии сможет просуществовать лишь три года засухи. Ученые из Бразильского национального института исследований Амазонии утверждают в этой статье, что такая реакция на засуху, в сочетании с последствиями вырубки лесов для регионального климата, толкает тропический лес к "точке невозврата", после которой он начнет необратимо отмирать. В статье делается вывод, что тропический лес находится на грани превращения в саванну или пустыню, что повлечет за собой катастрофические последствия для мирового климата. По данным WWF, сочетание изменения климата и вырубки лесов усиливает высушивающий эффект мертвых деревьев, который способствует возникновению лесных пожаров.

Австралия

В 1997–2009 годах засуха тысячелетия в Австралии привела к кризису водоснабжения на большей части страны. В результате, многие опреснительные установки были построены впервые (см. список). Значительная часть Австралии – это пустыни или полузасушливые земли, обычно известные как "аутбэк". Исследование, проведенное австралийскими и американскими учеными в 2005 году, изучало опустынивание внутренних районов и предположило, что одной из причин этого могли быть первые люди, поселившиеся здесь около 50 000 лет назад. Регулярные контролируемые выжигания, проводимые этими поселенцами, могли препятствовать проникновению муссонов во внутренние районы Австралии. В июне 2008 года стало известно, что экспертная группа предупредила о долгосрочном, возможно, необратимом, серьезном экологическом ущербе для всего бассейна реки Мюррей-Дарлинг, если к октябрю 2008 года он не получит достаточного количества воды. Согласно правительственному отчету от 6 июля 2008 года, в Австралии могут наблюдаться более сильные и частые засухи в будущем. Австралийский эколог Тим Фланнери предсказал, что если не будут предприняты радикальные меры, Перт в Западной Австралии может стать первым в мире городом-призраком – заброшенным городом, не имеющим достаточного количества воды для поддержания жизнедеятельности населения. Продолжительная австралийская засуха тысячелетия закончилась в 2010 году.

Восточная Африка и Сахель

Повторяющиеся засухи, приводящие к опустыниванию в Восточной Африке, вызвали серьезные экологические катастрофы и спровоцировали нехватку продовольствия в 1984–85, 2006 и 2011 годах. Во время засухи 2011 года, по оценкам, погибло от 50 000 до 150 000 человек, хотя эти цифры и масштабы кризиса оспариваются. В феврале 2012 года ООН объявила о завершении кризиса благодаря активизации гуманитарной помощи и обильному урожаю. После этого организации, оказывающие помощь, переключили внимание на усилия по восстановлению, включая прокладку оросительных каналов и распространение семян растений. Конфликт в Дарфуре в Судане, затронувший также Чад, был спровоцирован десятилетиями засухи; сочетание засухи, опустынивания и перенаселения является одной из причин конфликта в Дарфуре, поскольку арабские кочевники Баггара, в поисках воды, вынуждены перемещать свой скот все дальше на юг, на земли, в основном занятые неарабскими земледельцами. В 2012 году сильная засуха обрушилась на западную часть Сахеля. Из-за месячной волны жары, охватившей Нигер, Мали, Мавританию и Буркина-Фасо, более 10 миллионов человек в регионе оказались под угрозой голода.

Гималайские бассейны рек

Приблизительно 2,4 миллиарда человек проживают в бассейне рек Гималаев. Индия, Китай, Пакистан, Бангладеш, Непал и Мьянма могут столкнуться с наводнениями, за которыми в ближайшие десятилетия последуют засухи. Более 150 районов Индии подвержены риску засух, в основном сконцентрированных в штатах Раджастхан, Гуджарат, Мадхья-Прадеш и соседних с ними Чхаттисгарх, Уттар-Прадеш, северная часть Карнатаки и прилегающая к ней Махараштра. Особую тревогу вызывает засуха в Индии, влияющая на реку Ганг, поскольку она обеспечивает питьевой водой и орошением для сельского хозяйства более 500 миллионов человек.

Северная Америка

Западное побережье Северной Америки, большая часть воды которой поступает от ледников в горных массивах, таких как Скалистые горы и Сьерра-Невада, также будет затронута.