Воздействие изменения климата на ЖКХ и водоснабжение в Регионе Балтийского моря (РБМ)

Существует ограниченное количество исследований по вопросам воздействия изменения климата на сферу ЖКХ и водоснабжение в Северной Европе. Тем не менее, было выявлено одно исследование, позволяющее оценить воздействие изменения климата и вызванный им материальный ущерб от ураганов (ван дер Линден и Митчелл, 2009). Следует отметить, что влияние изменения климата на сферу ЖКХ связано, в первую очередь, с влиянием водного фактора. Считается, что изменение климата способствует возникновению наводнений и засух во всем мире (Межправительственная Экспертная группа по Изменению Климата, IPCC, 2007a). Многие исследования по влиянию изменения климата на водоснабжение связаны с оценкой расхода воды в реках (Андреассон и др., 2004; Оценка Изменения Климата в РБМ (BACC, 2006); Олесен и др., 2007; Европейское агентство по вопросам окружающей среды (EEA, 2008)), однако, существуют и такие исследование, авторы которых уделяют внимание оценке рисков наводнений и засух (Лехнер и др., 2006). Воздействие изменения климата на пресноводные ресурсы является негативным. Снижение риска поводков, скорее всего, снизит стоимость услуг по обеспечению водными ресурсами (Межправительственная Экспертная группа по Изменению Климата, IPCC, 2007a).Территории, где риск возникновения паводков увеличится также не окажет положительного эффекта на обеспечение водными ресурсами, так как данная ситуация может привести к ухудшению качества воды и угрозе возникновения наводнений (из того же источника, на английском языке).

Сводная информация на основе выявленных сценариев представлена в  таблице 1. Более подробную информацию по каждому подразделу или исследованию, можно получить по ссылкам внизу таблицы. Советы по интерпретации информации содержатся в примере Швеции (ссылка справа, (на английском языке).

Таблица 1. Влияние изменения климата на ЖКХ и водоснабжение в странах-участницах проекта «Балтийский Климат» - сводная информация на основе выявленных сценариев на основе различных научных источников
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ↓↓ значительное снижение; ↓ незначительное снижение; ○ отсутствие или несущественное изменение; ~ последствие очень неопределенное; ~↑ последствие неопределенное, увеличивающаяся тенденция; ~↓ последствие неопределенное, снижающаяся тенденция; ─ не включено в исследование) 

Воздействие изменения климата на: SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Материальный ущерб от ураганов ~↑
Pечной сток ↑ и ↓ ↑↑ ↑ и ↓ ↓↓ ↑↑ ↑ и ↓
Паводок ↑↑ на севере и ~↓ на юге
Наводнения ↑↑ ↑↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑
Засухи ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ↑↑ 

Более подробная информация, включая примеры воздействия изменения климата из различных научных работ / отчетов, представлена в следующих разделах:

Материальный ущерб от возникновения ураганов (Центральная Европа)
Расход воды в реках Европы
Паводки (Швеция)
Риск возникновения наводнения и засух (Европа)

 

Материальный ущерб от возникновения ураганов (Центральная Европа)

В ходе исследования были проанализированы данные девяти общих циркуляционных моделей (GCM) и восьми региональных циркуляционных моделей (RCM) для оценки материальных рисков, связанных с рисками возникновения ураганов (ван дер Линден и Митчелл, 2009). Климатические модели были разработаны для конца XXI столетия (2071-2100 годы) по сравнению с базовым периодом (1961-1990 годы) на основе климатического сценария A1b. В ходе исследования была использована регрессионная модель, не учитывающая изменения скорости ветра.

Результаты исследования показали 10% рост ущерба от ураганов для Германии (Рисунок 1). Стандартные отклонения, обозначенные на рисунке 1, демонстрируют неопределенность ситуации. На отклонения оказывают сильное воздействие резко отклоняющееся значения (из того же источника). Обобщенный подход к проблеме материального ущерба от ураганов в Германии с учетом результатов исследования ван дер Линдена и Митчелла (2009) представлены в таблице 2

 


Рисунок 1. Изменение (в процентах) среднего ежегодного ущерба в 2071-2100 годы на основе девяти моделей GCM (верхний ряд) и восьми моделей RCM, (нижний ряд) на основе климатического сценария SRES A1B. Значения в скобках обозначают стандартные отклонения при использовании разных моделей (рисунок. 9.12, ван дер Линден и Митчелл, 2009) (Нажмите для увеличения)

Таблиц 2. Общий взгляд на проблему ущерба от урагана
(~↑ последствие неопределенное, увеличивающаяся тенденция; ─ не включено в исследование) 

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ~↑ 

Назад к списку подразделов

 

Расход воды в реках Европы

Отчет Европейского агентства по вопросам окружающей среды (2008) содержит анализ опасностей наводнения в Европе на основе исследования Данкерса и Февена (2008). Данкерс и Февен (2008) оценили воздействие изменения климата на возникновение наводнений в Европе с учетом гидрологической модели LISFLOOD, построенной на основе региональной климатической модели HIRHAM (сценарий А2) на период 2071-2100 годы (по сравнению с 1961-1990 годами).

Результаты исследования (Рисунок 2) демонстрируют 40-50% рост числа наводнений в Финляндии и России. В Эстонии и Латвии рост числа наводнений составит от 5 до 20%. В Швеции, Литве, Германии ожидается сокращение числа наводнений от 5 до 40%. Тем не менее, существует большая географическая зависимость и в некоторых из указанных выше странах ожидается увеличение числа наводнений. Обобщенная информация о расходе рек в РБМ с учетом отчета Европейского агентства по вопросам окружающей среды (2008) представлена в таблице 3.

 
Рисунок 2. Расход воды в реках в 100-летней перспективе: изменение данных в 2071-2100 годах по отношению к базовому периоду 1961-1990 годам (карта 5.25, Европейского агентства по вопросам окружающей среды (2008)) (Нажмите для увеличения)

Таблица 3. Общий взгляд на расход воды в реках
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ↓↓ значительное снижение; ↓ незначительное снижение) 

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑ и ↓ ↑↑ ↑ и ↓ ↓↓ ↑↑ ↑ and ↓ 

Назад к списку подразделов

 

Паводки (Швеция)

Группа ученых во главе с Андреанссоном (2004) оценили воздействие изменения климата на большое количество водных бассейнов Швеции. В ходе исследования были использованы различные методы интерпретации изменения климата: от климатических до гидрологических моделей. Четыре климатических сценария (Рисунок 3) включают: RCAO-Had/AM3H A2, RCAO-ECHAM4/OPYC3 A2, RCAO-Had/AM3H B2 и RCAO- ECHAM4/OPYC3 B2. МодельHBV была использована при гидрологическом моделировании в рамках исследования.

Андреанссон и др. (2004) выявили закономерность, что субрегиональное воздействие изменения климата на ежегодный средний уровень паводков очень сильно зависит от месторасположения водного бассейна – на севере или юге Швеции. Полученные результаты очень сильно отличаются в зависимости от используемой модели или сценария. Так, на севере Швеции ожидается увеличение паводков в пределах от 2 до > 35% при всех климатических сценариях. Результаты исследования для юго-восточных регионов Швеции менее однородные от < 35% до 5% в зависимости от расположения и сценария, но тенденцией является сокращение количества паводков. Общая информация о паводковой ситуации в РБМ с учетом результатов исследования Андреанссона и др. (2004) представлена в таблице 4.

  

Рисунок 3. Изменение (в процентах) ежегодного среднего количества паводков для четырех климатических сценариев на период 2071-2100 годы по сравнению с 1961-1990 годами (рисунок. 5, Андреанссон и др. (2004)) (Нажмите для увеличения)

Таблица 4. Обобщенный взгляд на паводки
(↑↑ значительное повышение; ~↓ последствие неопределенное, снижающаяся тенденция; ─ не включено в исследование) 

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение на севере ↑↑, на юге ~↓ ─ 

Назад к списку подразделов

 

Риск возникновения наводнений и засух (Европа)

Группа ученых во главе с Лехнером (2006) изучили воздействие глобального изменения климата на возникновение наводнений и засух. Многие ученые в своих исследованиях пытались оценить воздействие изменения климата на водные ресурсы, но данное исследование является уникальным, так как его авторы учли влияние человеческого фактора на воду. Таким образом, данное исследование представляет собой комплексный подход к вопросу воздействия климата и использования водных ресурсов на частоту возникновения наводнений и засух в будущем. Интегрированная глобальная модель WaterGAP была использована для расчета расходы воды при анализе риска возникновения наводнений и засух. Глобальная модель WaterGAP состоит из Глобальной Гидрологической Модели и Глобальной Модели Водопользования.

Макро-характеристики земного водного цикла и доступности водных ресурсов рассчитываются при помощи Глобальной Гидрологической Модели. В свою очередь Глобальная Модель Водопользования состоит из четырех моделей (одной для каждого из следующих секторов): домохозяйства, промышленность, ирригация и животноводство. Модель помогает рассчитать потребление воды для каждого из вышеперечисленных секторов. При использовании данной модели можно также учитывать воздействие изменения климата и демографические, социо-экономические и технологические тенденции. Глобальная модель WaterGAP учитывает две общие циркуляционные модели GCM (HadCM3 и ECHAM4/OPYC3) и два сценария. Данные сценарии соответствуют сценарию IPCC-IS92a и сценарию водопользования Национального Института Здравоохранения и Окружающей Среды (базовый сценарий А). Вышеуказанные сценарии отражают сценарий обычного развития по ряду вопросов, связанным с населением, экономическим ростом, выбросами углекислого газа и др.

Результаты исследования на 100-летнюю перспективу для РБМ (Рисунок 4) показывают небольшое различие при использовании различных климатических сценариев (двух общих циркуляционных сценариев) и увеличение частоты событий в будущем. Швеция и Финляндия окажутся под наибольшим воздействием стихии в 2020-е и 2070-е годы. Период повторения наводнения в Финляндии и Швеции составит от 10 до 70 лет в зависимости от географического положения и климатического сценария в 2070-е годы. Другие страны РБМ будут менее повержены риску возникновения наводнений. Однако в Литве период повторения наводнения может составить 40-70 лет в 2020-е годы (модель HadCM3). Общий взгляд на проблему наводнений и засух в РБМ с учетом результатов исследования Лехнера и др. (2006) представлен в таблице 5 и таблице 6.

Рисунок 4. Планируемое изменение частоты 100-летних наводнений в 2020-е и 2070-е годы по сравнению с климатом и водопользованием в 1990-е годы (Рис. 8, Лехнер и др. (2006)) (Нажмите для увеличения)

Таблица 5. Обобщенный взгляд на возникновение наводнений
(↑↑ значительное повышение; ↑ незначительное повышение; ~↑ последствие неопределенное, увеличивающаяся тенденция) 

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ↑↑ ↑↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ 


Результаты исследования, посвященного анализу риска возникновения засухи в РБМ в течение 100 лет, показывают существенные отличия при использовании различных климатических сценариев в 2020-е годы (Рисунок 5). Климатический сценарий ECHAM4 демонстрирует увеличение частоты событий в течение 100-летнего периода в Германии, период повторения которых составляет от <10 до 40 лет.

В южных регионах Швеции и Литве при использовании данного климатического сценария ожидается увеличение частоты событий с периодом их повторения от 40 до 70 лет. При использовании модели HadCM3 наибольшее увеличение частоты возникновения засухи в РБМ в течение 100 лет планируется в Швеции (период повторения события может составить от <10 до 40 лет). В других странах РБМ также ожидается увеличение частоты возникновения событий, но не такое существенное.

Однако к 2070 годам оба климатических сценария показывают схожую картину. Только в Германии и Финляндии ожидается увеличение частоты наступления событий. Некоторые регионы Германии и Финляндии в 2070-е годы столкнуться с увеличением числа засух в течение 100-летнего периода. Ожидается, что период повторения для данных регионов может составить 50 лет.

Рисунок 5. Планируемое изменение частоты 100-летних засух в 2020-е и 2070-е годы по сравнению с климатом и водопользованием в 1990-е годы (Рис. 9, Лехнер и др. (2006)) (Нажмите для увеличения)

Таблица 6. Обобщенный взгляд на возникновение засух
(↑↑ значительное повышение; ○ отсутствие или несущественное изменение; ~↑ последствие неопределенное, увеличивающаяся тенденция)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Изменение ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ↑↑ 

Назад к списку подразделов

 

Сценарии воздействия по другим секторам:

» Сельское хозяйство
» Энергетика
» Экономика
» Лесное хозяйство
» Здравоохранение
» Окружающая среда