Глобальные прогнозы внезапной засухи указывают на повышенный риск в условиях потепления климата

Коммуникации Земля и окружающая среда, том 4, Номер статьи: 165 (2023) Цитировать эту статью

2854 Доступа

469 Альтметрика

Подробности о метриках

Внезапная засуха, характеризующаяся необычно быстрой засухой, может оказать существенное воздействие на многие социально-экономические сектора, особенно на сельское хозяйство. Однако потенциальные изменения риска внезапной засухи в условиях потепления климата остаются неизвестными. В этом исследовании прогнозируемые изменения частоты внезапных засух и риска пахотных земель от внезапной засухи количественно оцениваются с использованием моделирования глобального климата. Мы считаем, что частота внезапных засух, как ожидается, увеличится во всем мире среди всех сценариев, при этом наиболее резкий рост будет наблюдаться в сценариях с более высоким радиационным воздействием и более высоким использованием ископаемого топлива. Ожидается, что риск внезапной засухи над пахотными землями увеличится во всем мире, при этом наибольший рост прогнозируется в Северной Америке (изменение годового риска с 32% в 2015 году до 49% в 2100 году) и Европе (с 32% до 53%) при наиболее экстремальном сценарии выбросов. . Использование сценариев низкого и среднего уровня по сравнению со сценариями высокого уровня указывает на заметное снижение ежегодного риска внезапной засухи на пахотных землях.

Согласно среднему сценарию Отдела народонаселения Организации Объединенных Наций, население планеты, как ожидается, увеличится до 9,7 миллиардов в 2050 году и 10,4 миллиардов в 2100 году по сравнению с прогнозируемой численностью мирового населения в 8 миллиардов в конце 2022 года1. Ожидается, что соответствующий спрос на сельское хозяйство удвоится к 2020 году. 2050, создавая нагрузку на устойчивую и справедливую продовольственную безопасность во всем мире2,3,4. Кроме того, прогнозируемое увеличение изменчивости климата из-за глобального изменения климата повлияет на расширение пахотных земель и интенсификацию сельского хозяйства, необходимые для удовлетворения спроса в ближайшие десятилетия5,6.

Из всех экстремальных погодных и климатических явлений засуха, вероятно, создаст самые сложные проблемы для продовольственных систем и производительности сельского хозяйства в следующем столетии7,8,9. По прогнозам, засухи различных типов (например, метеорологические, сельскохозяйственные, гидрологические) будут увеличиваться по частоте, серьезности и пространственным масштабам во многих регионах земного шара10,11,12,13. Хотя изменения в частоте засух в некоторых местах осложняются из-за неопределенности в отношении осадков10,14,15 (например, регион муссонов в Юго-Восточной Азии), повышенный риск засухи наиболее стабильно ожидается в Центральной Америке, Европе и бассейне Амазонки10,11. 16.

Внезапная засуха представляет собой уникальную проблему в сфере засух. Стратегии смягчения последствий засухи, учитывая их быстрое развитие, сложно реализовать во время внезапной засухи, поскольку эти явления часто развиваются с ограниченным предупреждением, но приводят к широкомасштабным последствиям по всей поверхности суши17. Ярким примером является внезапная засуха, которая произошла на западе России летом 2010 года. Это событие привело к быстрому высыханию поверхности суши, что способствовало развитию волны тепла, что привело к высокой смертности и 11 000 дополнительных смертей18. Кроме того, внезапная засуха способствовала развитию лесных пожаров, которые привели к серьезному загрязнению воздуха и перемещению тысяч людей19,20. Однако последствия внезапной засухи не ограничивались местными масштабами. Внезапная засуха 2010 года произошла на чувствительном этапе выращивания озимой и яровой пшеницы и привела к снижению урожайности пшеницы до 70% в крупнейших регионах России по производству пшеницы21. В результате российское правительство запретило экспорт пшеницы в августе 2010 года, и цены на пшеницу во всем мире выросли21,22.

Из-за постоянно растущего спроса на сельскохозяйственную продукцию и увеличения риска для глобальной продовольственной безопасности в XXI веке в этом исследовании рассматриваются два важнейших вопроса, посвященных внезапной засухе: каковы прогнозируемые тенденции частоты внезапных засух по всему миру в условиях потепления климата? и как изменится сельскохозяйственный риск от внезапной засухи в будущем? Эти вопросы решаются путем выявления внезапных засух с использованием шести моделей из этапа 6 проекта взаимного сравнения связанных моделей (CMIP623). Историческое моделирование охватывает период 1850–2014 годов, в то время как три сценария используются для прогнозирования развития внезапной засухи при различных социально-экономических путях и уровнях радиационного воздействия на 2015–2100 годы. Результаты определяют характеристики внезапной засухи в условиях потепления климата и регионов, которые наиболее подвержены воздействию этих явлений.