Климатическая модель, разработанная исследователями Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, прогнозируетдлительные засухи на большей части территории США, за которыми последуют кратковременные, но разрушительные наводнения.
По прогнозам, все катаклизмы будут происходить в течение следующих 50 лет (раз в 10, 25 и 50 лет). Например, вероятность засухи через 50 лет составляет 5%, и она будет широко распространена на Среднем Западе, Юго-Западе и Северо-Западе США. По словам учёных, площадь засухи увеличивается, и к середине века, через 27 лет, значительная часть Среднего Запада будет находиться в состоянии постоянной засухи. Модель прогнозирует такой климат в блоках до 12 квадратных километров.
Фрагмент карты районов засухи на Западе и Среднем Западе США.
Климатическая модель была смоделирована с использованием суперкомпьютеров в Национальной лаборатории Министерства энергетики США в Беркли (LBNL) и в Аргоннском вычислительном центре лидерства (ALCF).
Работа призвана помочь законодателям принимать обоснованные решения при разработке политики в отношении краткосрочных засух и наводнений. Однако работа только началась, и сейчас команда работает над улучшением разрешения модели до 4 квадратных километров, и использует методы машинного обучения для выявления как краткосрочных, так и долгосрочных проблем.
Группа ограничила долгосрочную траекторию этих прогнозов 50 годами из-за высокой степени присущей им неопределенности. В прогнозировании условий засухи, необходимо учитывать более 50 показателей, включая температуру, осадки, эвапотранспирацию и т.д. Чтобы сократить количество учитываемых показателей, исследователи разработали новую меру – Стандартный индекс дефицита давления паров засухи (SVDI), который рассчитывается независимо от осадков.
По словам учёных, многие приравнивают уменьшение количества осадков к засухе, но это не всегда хороший показатель. SVDI позволяет измерять потребность в испарении. Чем она выше, тем больше влаги вытягивается из растительности и почвы. Ещё одним преимуществом SVDI является то, что дефицит давления пара относительно легко смоделировать.
Аргоннские исследователи также предсказывают короткие, но интенсивные периоды осадков – характерные для многих районов, подверженных засухе, – которые приводят к обширным наводнениям. Также увеличение воды будет вызвано высыханием почвы – по мере высыхания почва становится гидрофобной и начинает интенсивно “выталкивать” воду.
В конечном счете, ученые надеются, что улучшенные модели помогут политикам более эффективно решать проблемы климата.