Новые исследования показывают, что «внезапные засухи», подобные той, которая неожиданно охватила Южные Скалистые горы и Средний Запад летом 2012 года, можно предсказать на несколько месяцев вперед, используя данные о влажности почвы и снежном покрове.
Исследователи из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) проанализировали условия, приведшие к засухе 2012 года, которая в конечном итоге привела к экономическим потерям в размере 30 миллиардов долларов, в поисках любых предупреждающих признаков того, что засуха приближается. В исследовании, финансируемом Национальным научным фондом и опубликованном в Journal of Geophysical Research-Atmospheres, ученые обнаружили, что наблюдения за таянием снега и влажностью почвы могли предсказать наступившую засуху за четыре месяца до ее начала.
«Засуха 2012 года на Среднем Западе была одной из самых сильных и масштабных засух в США со времен Пыльного котла 1930-х годов, но ее также было чрезвычайно сложно предсказать», - сказал Дебасиш ПайМазумдер, ведущий автор исследования. «Это исследование продемонстрировало потенциал для улучшения прогнозов сезонной засухи в будущем, предоставив фермерам, планировщикам водных ресурсов и другим лицам больше времени для подготовки».
Сезонные прогнозы засухи, опубликованные в мае 2012 г. на предстоящее лето, не предусматривали формирования засухи в центральной части страны. Но к концу августа засуха, начавшаяся в Южных Скалистых горах, распространилась по Среднему Западу, выжрав Оклахому, Канзас, Небраску и Миссури..
Эти внезапные засухи, которые быстро формируются и усиливаются, могут застать синоптиков врасплох, поскольку им не предшествуют какие-либо крупномасштабные климатические явления, которые могли бы послужить предупреждающим сигналом. Например, одной из причин недавней засухи в Калифорнии была система постоянного высокого давления, припаркованная у западного побережья Канады, которая отклоняла штормы от штата. Поскольку синоптики могли определить систему высокого давления, они также могли точно предсказать меньшее количество штормов и усиление засухи.
Предыдущие исследования показали, что рассмотрение только влажности почвы может улучшить прогнозирование засухи на один-два месяца. ПайМазумдер и его коллега из NCAR Джеймс Доун интересовались, могут ли они расширить это, добавив в уравнение снежный покров.
«Предварительные сведения о засухе даже за месяц или два могут значительно минимизировать последствия для общества», - сказала Анджули Бамзай, программный директор отдела атмосферных и геокосмических наук Национального научного фонда, который финансировал исследование. «Это исследование подчеркивает роль снежного покрова и условий влажности почвы в прогнозировании внезапного наступления засухи».
Чтобы изучить физические связи между снежным покровом, влажностью почвы и засухой, исследователи проанализировали данные, собранные в период с 1980 по 2012 год. Чтобы дополнить эти наблюдения, они также изучили физические связи в новом наборе модельных данных NCAR Weather Research and Forecasting (WRF), включающем 24 моделирования за период 1990-2000 и 2012 годов. Поскольку каждое моделирование проводилось с небольшими изменениями в том, как модель представляет физику атмосферы, результатом стал широкий взгляд на различные климатические сценарии, которые могли правдоподобно развернуться в течение периода исследования..
«Модель помогла нам понять, насколько сильны взаимосвязи между снежным покровом, влажностью почвы и засухой», - сказал Дон. «Чем сильнее связь, тем лучше предсказатель».
Хотя наблюдения за снежным покровом и влажностью почвы могли бы помочь предсказать засуху 2012 года, этот метод не заменяет другие меры прогнозирования засухи, которые выявляют крупномасштабные явления, которые часто приводят к засухе.
«Это еще один ингредиент, который можно использовать при прогнозировании сезонной засухи», - сказал Доун. «Но это не единственный ингредиент, и для многих засух, связанных с крупномасштабными предвестниками, он может быть не самым важным».