Ученые МГУ рассказали, как снизить ущерб от меганаводнений

Ученые из 30 европейских стран провели исследование, которое позволяет предположить, каким будет меганаводнение на той или иной реке. Это поможет проводить расчеты, спасать жизни людей и избегать катастрофических последствий от меганаводнений. В работе поучаствовали сотрудники кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ — Наталия Фролова и Мария Киреева. Итоги исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

«Чаще всего меганаводнения оказываются значительно выше предыдущих и порой превышают прошлые наблюдаемые максимумы в несколько раз. Такие катастрофические события ставят в тупик экспертов, застают врасплох власти и жителей самых разных регионов Европы и приводят к серьезным разрушениям и человеческим жертвам. Существующие методы анализа максимального стока рек основаны в основном на местной и региональной информации, они редко выходят за пределы национальных границ и не могут хорошо прогнозировать эти наводнения из-за ограниченности данных о меганаводнениях, которых бывает всего несколько в каждой стране. Также далеко не везде есть достаточные ряды гидрологических наблюдений, в которых обычно бывает не более двух-трех подобных событий», — говорится в сообщении.

Ученые предположили, что процессы формирования наиболее экстремальных наводнений отличаются от аналогичных процессов для более мелких, чаще наблюдаемых явлений. Именно эта идея стала основной гипотезой в проведенном исследовании.

В работе проанализировали ряды максимальных расходов воды с более восьми тысяч гидрологических постов по всей Европе за период с 1881 по 2021 годы. Средняя длина ряда составила 51 год, а площади водосборных бассейнов менялись в пределах от одного до 800 тысяч квадратных километров. Все реки поделели на пять групп, с одинаковыми условиями формирования водности. Затем было отобрано около 500 ключевых бассейнов, для которых проводился детальный анализ: в них были выделены 510 меганаводнений. Чтобы попытаться оценить возможность возникновения меганаводнения в каждом таком бассейне, были построены огибающие кривые для их регионов, основанные на соседних водосборах и включающие в себя данные до предшествующего меганаводнению года. Для каждого ключевого бассейна была выявлена группа «доноров» — водосборов со сходными условиями внутри региона.

Анализ показал, что меганаводнения происходят во всех регионах Европы, но наиболее часто они встречаются в атлантическом (8,7% рек) и континентальном (7,2% рек) гидроклиматических районах (меганаводнения зафиксированы после 1999 года). При этом в атлантическом регионе меганаводнения в среднем в три раза выше, чем в континентальном и средиземноморском, огибающие в разных регионах имеют различный угол наклона и отклонение. Все это объясняется различной природой формирования наводнения в разных гидроклиматических регионах.

Подобный анализ провели для 500 ключевых бассейнов и было доказано, что для 95,5% из них расход полученный по огибающей превышал наблюденное меганаводнение. То есть, если бы данная методология была применена ранее, на основе массива исторических данных каждого региона это катастрофическое событие можно было бы, если не спрогнозировать, то, как минимум, предположить.

Подводя итог, можно сказать, что работа подтвердила основополагающую концепцию исследования, заключающуюся в том, что водосборные бассейны со схожими процессами формирования наводнений приводят к сходным выбросам. Это поможет проводить расчеты, спасать жизни людей и избегать столь катастрофических последствий от меганаводнений.