Наводнения ежегодно наносят значительный ущерб в глобальном масштабе, что делает эффективный мониторинг необходимым. Хотя спутниковые наблюдения оказались бесценными для обнаружения и отслеживания наводнений, комплексные наборы данных о глобальных наводнениях, охватывающие длительные периоды времени, остаются редкими. В этом исследовании представлена модель обнаружения наводнений с глубоким обучением, использующая возможности спутниковых снимков Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) по проникновению в облака, что позволяет последовательно отображать масштабы наводнений через облачный покров и в дневных и ночных условиях. Применяя эту модель к данным SAR за 10 лет, авторы создали уникальный долготный набор данных о масштабах наводнений в глобальном масштабе с прогнозами, не зависящими от облачного покрова, предлагая всеобъемлющие и последовательные сведения об исторически подверженных наводнениям районах за последнее десятилетие. Модельные прогнозы использованы для выявления исторически подверженных наводнениям районов в Эфиопии, а также продемонстрированы возможности реагирования на стихийные бедствия в режиме реального времени во время наводнений в Кении в мае 2024 года. Кроме того, долготный анализ показывает потенциальные тенденции к увеличению масштабов глобальных наводнений с течением времени, хотя для изучения связей с изменением климата требуется дополнительная проверка. Чтобы максимизировать воздействие, авторы предоставили публичный доступ как к своим модельным прогнозам, так и к репозиторию кодов, что позволяет исследователям и практикам по всему миру совершенствовать мониторинг наводнений и улучшать стратегии реагирования на стихийные бедствия.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-60973-1 

21 июля 2025 Климат и окружающая среда

Из-за изменения климата и возрастающей нагрузки на земельные и водные ресурсы с 2023 года по всему миру происходят одни из самых масштабных и разрушительных засух за всю историю наблюдений. Об этом говорится в новом докладе, подготовленном при поддержке ООН.

Доклад «Очаги засухи в мире, 2023–2025 годы» представляет собой всесторонний анализ того, как засуха усугубляет нищету, голод, энергетическую нестабильность и деградацию экосистем.

«Засуха – это тихий убийца. Она подкрадывается незаметно, истощает ресурсы и разрушает жизни в замедленном темпе. Ее следы остаются надолго», – отметил руководитель Секретариата Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием Ибрагим Тиау.

Очаги засухи

Документ подготовлен Национальным центром по смягчению последствий засухи США и Секретариатом Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием при поддержке Международного альянса по устойчивости к засухе. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) является активным партнером альянса. ВМО на протяжении многих лет призывает к упреждающим мерам по борьбе с засухой – вместо преобладающего подхода реагирования на уже возникший кризис.

Доклад обобщает информацию из сотен официальных источников, научных публикаций и СМИ, чтобы выделить регионы, наиболее остро пострадавшие от засух.

Африка

Более 90 миллионов человек в Восточной и Южной Африке сталкиваются с острой нехваткой продовольствия. В некоторых районах наблюдаются худшие засухи за всю историю наблюдений. В Эфиопии, Зимбабве, Замбии и Малави погибают посевы кукурузы и пшеницы. В одном только Зимбабве урожай кукурузы в 2024 году сократился на 70 процентов по сравнению с предыдущим годом, а 9 тысяч голов скота погибли от жажды и голода.

В Сомали, по оценкам правительства, в 2022 году из-за голода, вызванного засухой, погибли 43 тысяч человек. На начало 2025 года 4,4 миллиона человек – четверть населения – испытывают трудности с доступом к продовольствию. В Замбии наблюдается один из самых острых энергетических кризисов в мире – к апрелю 2024 года уровень воды в реке Замбези упал до 20 процентов от среднего показателя.

Средиземноморье

В Испании засуха повлияла на сельское хозяйство, туризм и водоснабжение. К сентябрю 2023 года два года засухи и рекордной жары привели к падению урожая оливок на 50 процентов, что вызвало двукратный рост цен на оливковое масло.

Тем временем в Марокко к 2025 году численность овец сократилась на 38 процентов по сравнению с 2016 годом, в связи с чем король страны призвал отменить традиционные жертвоприношения.

В Турции засуха ускорила истощение подземных вод, вызвав образование провалов, представляющих угрозу для населения и инфраструктуры.

Латинская Америка

В бассейне Амазонки рекордно низкий уровень воды в реках в 2023 и 2024 годах привел к массовой гибели рыб и исчезающих видов дельфинов, а также нарушению водоснабжения и транспортных маршрутов для сотен тысяч человек. В условиях вырубки лесов и лесных пожаров возрастает риск превращения Амазонии из поглотителя углерода в источник выбросов.

Снижение уровня воды в Панамском канале привело к сокращению его пропускной способности более чем на треть – с 38 до 24 судов в сутки между октябрем 2023 и январем 2024 года. Это вызвало серьезные перебои в глобальной торговле. Среди последствий – замедление экспорта соевых бобов из США и дефицит фруктов и овощей в супермаркетах Великобритании.

Юго-Восточная Азия

Засуха нарушила производство и логистику основных сельхозкультур, включая рис, кофе и сахар. В 2023–2024 годах засушливые условия в Таиланде и Индии вызвали дефицит, приведший к росту цен на сахар и сладкие изделия в США почти на 9 процентов.

Женщины и дети – среди наиболее пострадавших

Наиболее уязвимыми перед лицом засухи остаются женщины, дети, пожилые люди, пастухи, фермеры, ведущие натуральное хозяйство, а также лица с хроническими заболеваниями. В условиях засухи возрастают риски для здоровья: растет число вспышек холеры, случаев острого недоедания, обезвоживания и потребления небезопасной воды.

Читайте также:

Более 2 миллиардов человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде

В Восточной Африке число вынужденных детских браков более чем удвоилось, поскольку семьи пытались выжить за счет средств, которые семья жениха традиционно передает семье невесты. Несмотря на официальный запрет в Эфиопии, в четырех наиболее пострадавших от засухи регионах количество таких браков резко возросло. Девочек выдают замуж, чтобы получить выкуп и сократить расходы семьи на питание и базовые потребности.

В Зимбабве целые школьные округа столкнулись с массовым уходом учащихся из-за нехватки продовольствия, невозможности оплачивать обучение и отсутствия санитарных условий, особенно для девочек.

В бассейне Амазонки засуха нарушила привычный уклад жизни удаленных сельских и коренных общин. В некоторых районах уровень реки Амазонки достиг исторического минимума, изолировав жителей – в том числе беременных женщин – и оставив целые населенные пункты без доступа к чистой воде.

Уроки и рекомендации

В докладе содержится призыв к неотложным инвестициям для подготовки к засухам. В числе рекомендаций усиление систем раннего предупреждения и мониторинга засух и их последствий в режиме реального времени, включая факторы, влияющие на продовольственную и водную безопасность.

Также необходимы природоориентированные решения, такие как восстановление водосборных бассейнов и использование традиционных сельхозкультур. Эксперты рекомендуют инвестировать в устойчивую инфраструктуру, включая автономные источники энергии и альтернативные технологии водоснабжения, а также в гендерно-ориентированную адаптацию, обеспечивающую защиту прав женщин и девочек. Для подготовки к засухам и борьбы с их последствиями необходимо глобальное сотрудничество, особенно в сфере охраны трансграничных речных бассейнов и ключевых торговых путей.

 

Ссылка; https://news.un.org/ru/story/2025/07/1466035

 

Два сценария (SC1 и SC2) были разработаны с использованием программного обеспечения i-Tree Eco для оценки поглощения углекислого газа (CO_2abs) деревьями и предотвращения стока в улучшенных городских зелёных зонах (увеличение размеров этих зон и посадка дополнительных деревьев) в Таиланде для 50-летнего прогноза (2024–2074 гг.). Ежегодные показатели смертности деревьев в 1 и 3% были назначены для SC1 и SC2 соответственно. Результаты показали высокий потенциал зелёных зон страны как городских поглотителей углерода, если будут реализованы надлежащие улучшения озеленения. CO_2abs в SC1 увеличилось с 0,32 млн метрических тонн эквивалента CO₂ (Мт-CO_2e) в 2024 году до 9,24 Мт-CO_2e (увеличение на 2787,5%) в 2074 году и, по прогнозам, будет увеличиваться и после этого года. В SC2 оно увеличилось с 0,32 Мт-CO_2e в 2024 году до 3,66 Мт-CO_2e (увеличение на 1043,8%) в 2059 году и, по прогнозам, будет постепенно снижаться. Максимальное предотвращение стока (76,07 Mм³) было получено в SC1 в конце периода моделирования, но пиковое предотвращение стока (28,15 Mм³) в SC2 было обнаружено в 2067 году, с последующим прогнозируемым снижением. Локально CO_2abs увеличилось с наблюдаемых количеств (в основном не более 5000 т-CO_2e) с 2019 по 2023 гг. до более 50 000 т-CO_2e в 65 (84,4%) из 77 провинций Таиланда в 2065 году.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-06366-2 

 

Климатические реакции на внешние воздействия включают процессы в широком диапазоне масштабов. Хотя способность климатических моделей точно воспроизводить эти реакции остаётся неопределённой, вычислительная стоимость моделей с высоким разрешением ограничивает их использование для долгосрочного моделирования. Однако ключевые атмосферные процессы инициируются в течение нескольких дней после возмущения, что предполагает, что начальные реакции могут дать ценную информацию о различиях, зависящих от разрешения. Авторы исследовали начальные климатические реакции на увеличение содержания углекислого газа и чёрного углерода, используя региональную климатическую модель с пятью разрешениями, от 62,5 км до 100 м. Несмотря на большие различия в шаге сетки, реакции в радиационных потоках и температуре удивительно последовательны. Реакции облаков в целом схожи, хотя летом возникают различия, в то время как осадки показывают более сильную зависимость от разрешения. Эти результаты свидетельствуют о том, что даже модели с грубым разрешением могут улавливать ключевые элементы первоначальной климатической реакции, что подтверждает целесообразность их использования при оценке воздействия на климат и повышает уверенность в их представлении атмосферных процессов.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02491-y

 

Модели земной системы информационно влияют на водную политику и вмешательства, но пробелы в знаниях в гидрологических представлениях ограничивают достоверность прогнозов и оценок воздействий. В литературе нет убедительных доказательств того, что включение более высоких разрешений, комплексных моделей процессов и новейших схем параметризации приведёт к улучшениям. Авторы сравнивают гидроклиматические представления и прогнозы стока в двух поколениях моделей проекта сравнения сопряжённых моделей (CMIP), в частности, CMIP5 и CMIP6, с сеточным стоком из Global Runoff Reconstruction (GRUN) и ECMWF Reanalysis V5 (ERA5) в качестве эталонов. Полученные результаты показывают, что систематическое внедрение наилучших доступных моделей процессов и параметризаций вместе с более точными разрешениями улучшает прогнозы стока с характеристиками неопределённости в 30 крупнейших реках мира механистически объяснимым образом. Более совершенные модели CMIP6 предполагают, что в соответствии со средним сценарием выбросов SSP370 к 2100 году в 40% рек произойдёт сокращение стока, что затронет 850 миллионов человек.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01134-5

 

 

Прогнозы климатической модели (или модели земной системы) всё чаще используются для планирования адаптации к изменению климата и оценки воздействия. В рамках этого процесса многие конечные пользователи оценивают подмножество построенных с помощью даунскейлинга климатических прогнозов, не осознавая последствий методологии уменьшения масштаба для статистики или результатов событий. Подходы к определению подмножества глобальных климатических моделей для использования часто фокусируются на значениях из необработанных моделей, а не из их подвергнутых даунскейлингу аналогов, другими словами, предполагая, что статистическое распределение ансамбля нескольких моделей не меняется после уменьшения масштаба. Это исследование показывает, что подвергнутый даунскейлингу ансамбль, как правило, сохраняет распределение изменений как необработанный ансамбль, но отдельные модели при этом могут существенно отличаться. Чтобы неспециалисты могли интерпретировать результаты с соответствующим уровнем уверенности, авторы рекомендуют учитывать эту возможность при выборе методов отбора подмножеств и обеспечивать надлежащие описания соответствия поставленной задаче и существенных оговорок в релевантных для принятия решений сделанных с помощью даунскейлинга климатических прогнозах.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL116492

 

Урбанизация изменяет характер осадков, влияя на термические, динамические и химические процессы в атмосфере. Однако её влияние на режимы осадков, особенно в субдневном масштабе, плохо изучено. В этой работе использован пространственно непрерывный набор спутниковых данных об осадках с высоким разрешением для изучения вызванных урбанизацией сдвигов в интенсивности осадков в городах мира. Было показано, что урбанизация обычно вызывает асимметричные сдвиги, увеличивая события с меньшей интенсивностью и уменьшая с большей, с отчётливыми закономерностями в тропических муссонных регионах. Эти сдвиги, в первую очередь обусловленные изменениями в частоте событий, приводят к снижению изменчивости осадков в городских районах, особенно в городах с умеренным климатом и в городах с более высоким уровнем урбанизации. Анализ субдневных масштабов показывает, что осадки с меньшей интенсивностью наиболее заметно увеличиваются ранним утром, в то время как события с большей интенсивностью уменьшаются ближе к вечеру, ослабляя суточную изменчивость осадков. Эти результаты предоставляют важные данные наблюдений о том, как урбанизация изменяет режимы осадков, и подчёркивают необходимость адаптивных стратегий управления городскими водными ресурсами.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-61053-0

 

Генерация талой воды на поверхности ледниковых щитов влияет на их вклад в глобальное изменение уровня моря. Генерация талой воды по всему ледяному покрову до сих пор в основном количественно оценивалось региональными климатическими моделями. Здесь представлен 31-летний (1992–2023 гг.) временной ряд ежедневного наблюдаемого со спутника потока талой воды на поверхности Гренландского и Антарктического ледяных щитов. Годовой объём талой воды в Гренландии значительно увеличился с усилением таяния в северных бассейнах, в котором доминируют отрицательная фаза североатлантического колебания и повышенный поток талой воды в западных бассейнах, вызванный сокращением арктического морского льда. В Восточной Антарктиде высокие скорости таяния с 2000 года объясняются вторжениями тёплого воздуха из Южного океана из-за аномальной атмосферной циркуляции, связанной с отрицательной южной кольцевой модой и восстановлением антарктической озоновой дыры. Этот регион, ранее менее подверженный таянию на поверхности, стал горячей точкой таяния, что потенциально приводит к запруживанию талой воды и будущей дестабилизации шельфового ледника.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02364-4

 

Понимание глобальных закономерностей осадков имеет решающее значение для решения проблем, связанных с последствиями изменения климата и обеспечения водной и продовольственной безопасности. В этом исследовании анализируются пространственно-временные вариации, стационарность, гетероскедастичность* и изменения распределения глобальных осадков с 1891 по 2019 гг. с использованием нескольких статистических подходов. Пространственно-временной анализ глобальной изменчивости осадков выявил разнонаправленные тенденции: в 32% и 21% регионов мира наблюдалось статистически значимое увеличение (p < 0,05) и уменьшение осадков соответственно (на основе модифицированного теста Манна-Кендалла). Тенденции осадков в основном увеличивались, особенно выраженные на широте 30° с. ш. Временные сдвиги режима, выявленные с помощью тестов Петитта и анализа CUSUM, преимущественно группировались между 1955 и 1987 гг., в течение которых в 38% регионов мира наблюдались значительные изменения осадков. Оценки стационарности далее указали на нестационарное поведение в 78% изученных регионов на основе тестов ADF и KPSS, что предполагает широко распространённую временную зависимость в структурах осадков. Эти результаты в совокупности подчёркивают как пространственную неоднородность, так и временную нестационарность, характеризующие современные гидроклиматические изменения. Глобальный анализ осадков выявил выраженную пространственную неоднородность, при этом только 7% регионов демонстрируют регулярную концентрацию осадков по сравнению с 60% с умеренной концентрацией и 33% демонстрируют нерегулярные режимы на основе индекса PCI. Временной анализ выявил значительный сдвиг (p < 0,05) в сторону всё более нерегулярных структур в последние десятилетия, что предполагает усиление гидроклиматической изменчивости при изменении климата. Изучение статистических распределений по временным точкам разрыва показало значительные изменения в 59% случаев, особенно сконцентрированных в северной Азии (увеличение), северной/северо-восточной части Северной Америки (в основном увеличение), Южной Америке, на Ближнем Востоке (в основном уменьшение) и в Африке (в основном уменьшение). Эти результаты в совокупности демонстрируют как увеличение пространственно-временной изменчивости осадков, так и фундаментальные изменения в статистических свойствах с заметными региональными различиями в изменениях распределения. Наблюдаемые структуры гетероскедастичности ещё больше подчёркивают нестационарную природу современных режимов осадков.

*Неоднородность наблюдений, выражающаяся в неодинаковой (непостоянной) дисперсии случайной ошибки регрессионной модели

.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-06050-5 

 

Понимание пространственно-временного взаимодействия между продолжительностью экстремальных осадков и частотой дождливых дней (т. е. относительного числа дней, в которые превышен минимальный суточный порог осадков) имеет решающее значение для прогнозирования гидрологических рисков в условиях меняющегося климата. Авторы анализируют данные реанализа ERA5 и используют процентильные пороги для определения экстремальных осадков в дневном масштабе, исследуя глобальные закономерности продолжительности экстремальных осадков в областях, классифицированных по частоте дождливых дней. Представленный анализ показывает, что увеличение частоты дождливых дней, как правило, связано с более крутым спадом распределения продолжительности и более низкими средними продолжительностями, за исключением областей с частотой, превышающей 0,8, где средняя продолжительность немного увеличивается. Эта общая отрицательная корреляция в основном обусловлена ​​ограничениями в наличии атмосферной влаги, в то время как аномальное увеличение областей с высокой частотой дождливых дней объясняется их концентрацией в низкоширотных регионах, где экстремальные осадки имеют большую продолжительность. Дальнейший анализ выявляет отчётливую широтную дихотомию в рамках этого явления: регионы средних широт (30°–60°) демонстрируют сильную линейную отрицательную корреляцию (r = − 0,77), регулируемую динамикой синоптического масштаба и системами осадков, модулированными ветром. Напротив, регионы низких широт (0°–30°) демонстрируют нелинейную (сначала увеличивающуюся, а затем уменьшающуюся) связь со значительной корреляцией (r = 0,63) между этими продолжительностями и усиленными годовыми циклами осадков, как правило, связанными с механизмами кластеризации сезонных осадков. Тесты пороговой чувствительности подтверждают надёжность этих результатов, за исключением низких широт и порогового значения 99-го процентиля из-за ограниченной выборки данных. Наборы данных MSWEP и PERSIANN также тестируются с получением схожих результатов. Эти выводы могут повысить точность прогнозирования экстремальных осадков и дать информацию для регионального управления рисками наводнений.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-06644-z