Архивы тысячелетий. Как не пасовать перед климатом.

Как мы будем действовать в условиях экстремальных погодных явлений, которые никогда не были зарегистрированы в современной истории? Источник.

Мы живём во время глобальных изменений погодных условий. Засухи, наводнения и ураганы случаются всё чаще и с каждым разом оказывают всё более сильное влияние на жизненный уклад по всему миру, поскольку экстремумы разгула стихии тоже растут. В сентябре 2017 года ураганы «Ирма» и «Мария» повредили около 95% зданий островов Карибского бассейна, а в соседнем Пуэрто-Рико по их вине погибли более 4600 человек. В 2020 году на территории так называемого Африканского Рога (регион вокруг Эфиопии на востоке континента) пятый сезон дождей подряд не принёс осадков, и пастбища пришли в негодность. Это вызвало сокращение поголовья скота и конфликты, в результате которых помощь понадобилась 4 350 000 человек. На юго-западе Непала случилась противоположная ситуация: в октябре 2021, вне обычного сезона муссонов, произошли беспрецедентные по своей силе наводнения, повлёкшие 120 смертей и лишившие крова почти 5000 семей. В тот же год в одном из районов Канады был зафиксирован первый за 80 лет температурный рекорд в 49,6°C. Это на 5,2°C выше предыдущего максимума 1941 года за более чем сто лет наблюдений (с 1917 года). Вследствие перегрузок системы здравоохранения погибли более 850 человек.

Катастрофы были разными, но все они вызваны погодными изменениями. Но даже не это сейчас важно, а то, что все эти события случились непредсказуемо. Климатическая ситуация на планете развивается настолько быстро, что просто-напросто диктует нам новые реалии. Оказывается, скорой медицинской и пожарной служб уже может быть недостаточно для нормальной жизни — теперь нам нужны специальные службы для смягчения последствий стихийных бедствий. Да, в каждой стране есть своё МЧС, но опыт показывает повсеместные пробелы в системах готовности — от мер по предупреждению ЧС и систем оповещения до логистики и спасательных мероприятий. К этому также стоит добавить неготовность общества к таким нехарактерным для конкретной местности поворотам событий. Словом, чрезвычайные службы должны быть наготове всегда в каждом более-менее крупном населённом пункте, поскольку масштабы катастроф, как правило, оказываются неожиданны.

Чтобы понять, чего нам стоит ожидать от природы, объединённая команда исследователей из Фонда услуг по адаптации к изменению климата, Университета Рединга и других международных организаций, попыталась выйти за рамки обычных погодных наблюдений, которые охватывают только последнее столетие.

Работа, опубликованная в Nature Communications, показывает, как годичные кольца деревьев и забытые исторические документы могут сыграть роль своего рода архивов природных условий, некогда преобладавших на планете, и нетипичных явлений, случившихся когда-то очень давно, задолго до начала наших метеонаблюдений. Они могут раскрыть многовековые данные о климате, которые иначе просто не получить.

 «Мы были ограничены в своих представлениях о том, что экстремальные погодные условия могут быть только такими, какими мы их измеряли с момента изобретения метеостанций, — говорит ведущий автор исследования Тимо Келдер. — Но наше исследование показывает, что мы можем использовать погодные модели, чтобы заглянуть в прошлое на сотни или даже тысячи лет назад и узнать, что на самом деле возможно в нашей климатической системе».

Основная идея работы — показать, что мы удивляемся наблюдаемым изменениям погоды лишь потому, что они не случались на нашем веку, и в нашей коллективной памяти о них попросту нет сведений. Помимо этого, метеорологический взгляд вглубь веков позволяет, с одной стороны, гарантировать, что эти изменения не приведут к глобальной катастрофе вроде краха цивилизации, а с другой — подсказать как быть в случае чего. Авторы надеются, что представленный ими всеобъемлющий обзор подходов к анализу беспрецедентных разгулов стихии побудит коллег всесторонне изучать методы реагирования и координации служб во время бедствий, а также приведёт к адаптации традиционного жизненного уклада к повсеместным изменениям климата. Таким образом у нас будет шанс повысить сопротивляемость и готовность к неожиданным катаклизмам на местах и избежать трагедии.

Итак, в зависимости от дополнительных источников информации об экстремальных погодных изменениях, подходы к их выявлению можно разделить на четыре категории: традиционные научные методы, различные источники сведений о событиях прошлого и прослеживание развития сюжетных линий этих событий, а также изучение данных погодных и климатических моделей.

Типология источников информации о региональном климате и катаклизмах. Источник.

История информирования общества о необычных погодных явлениях существует, наверное, лишь немногим меньше самого общества. Шаманы самоотверженно рисковали своими бубнами, выслушивая послания стихий, и получили, получали,.. от нерадивых соплеменников. Получают, конечно, и сейчас, но примерно с 1950-х годов мы ругаем метеорологов всё реже. А всё потому, что новые шаманы научились проводить статистическое моделирование экстремальных значений на основе погодных данных, и инженеры сразу стали использовать его для оценки расчётных значений наводнений. И наконец, уже к концу XX века, были разработаны генераторы погоды, которые имитируют длинные синтетические ряды, которые широко используются в инженерном проектировании. 

Первобытных шаманов, конечно, уже не расспросить о том, какие погодные неурядицы им пришлось пережить, но у нас есть и другие источники, хоть и не такие древние. Тот факт, что годичные кольца деревьев сохраняют информацию о климате за год жизни дерева, делает эту летопись особенно ценным источником данных. Несмотря на то, что год — довольно продолжительный «пиксель» истории дерева, авторам удалось посредством этих естественных «капсул времени» реконструировать 850-летнюю историю засух на северо-западе Китая, выявив экстремальные эпизоды, которые остались бы незамеченными в современных записях.

Кроме того, забытые аномальные погодные условия обнаружены в исторических архивах. Оказывается, июнь 1846 года в Дареме, Великобритания, был значительно жарче, чем любая современная июньская температура. Точно так же сентябрь 1774 года в Оксфорде был более влажным, чем любой другой месяц, зарегистрированный за прошедшие с тех пор 250 лет.

Каждый из предложенных командой методов исследования истории катаклизмов нашей планеты имеет свои сильные и слабые стороны. Например, традиционное наблюдение статистически подтверждает историческую достоверность каких-либо событий, но может упускать их контекст и сопутствующие факторы. В то же время плюсы и минусы сюжетного развития каких-то ненормальных тенденций сводятся к одному и тому же аспекту — к конкретике. Скажем, отслеживая год за годом прирост наводнений там, где их не должно было быть, мы получаем правдоподобное развитие одного события в конкретном месте, однако полученные сведения можем применить только к этому одному наводнению.

Летописи, леса и сказания тоже помогают кое-что понять о ситуации в природе задолго до современных наблюдений, но они часто косвенны и весьма труднодоступны. К тому же прямое сравнение погодных условий прошлого с настоящим днём может быть затруднительным. Так, изменения в землепользовании и инфраструктуре могли наложить свой отпечаток на ситуацию в экосистеме. Или, например, как быть с определением нормы? Может статься так, что обычные погодные явления далёкого прошлого, покажутся нам экстремальными только в виду того, что превосходят современные рекорды.

Однако, несмотря на ограничения, разнообразие этих источников позволило определить черты подхода, которые в совокупности создают более полную картину возможных экстремальных погодных условий. Это можно назвать прогнозом, но только с очень большой натяжкой, поскольку после анализа данных исторических и природных архивов учёным нужно будет ответить на вопрос не «чем это грозит?», а «что, если?». На этом этапе поможет климатическое моделирование физически возможных экстремальных явлений, которое позволяет выйти за пределы наблюдений ради получения более подробной информации.

Несмотря на хаотичную природу атмосферы, которая, скажем по секрету, и является причиной несоответствия метеорологических прогнозов действительной погоде, с помощью моделирования мы всё-таки можем исследовать довольно реалистичный диапазон вероятных погодных явлений в будущем. Внесение очень небольших изменений в начальные условия такой симуляции, влечёт целый ряд возможных погодных результатов подобно пресловутому эффекту бабочки. Полученное таким образом разнообразие вариантов будущей погоды хоть и не в состоянии точно предсказать развитие ситуации, тем не менее даёт возможность проработать универсальный план действий на глобальном, региональном или местном уровне. Приятно, что сегодняшние темпы развития в этой области открывают перед нами ещё более весомые перспективы благодаря достижениям в вычислительной технике и программировании с открытым исходным кодом, а также повышенному вниманию к масштабным событиям по всему миру.

Великая адаптация.

Исследователи считают, что этих методов прогнозирования непредвиденных чрезвычайных ситуаций должно быть достаточно, чтобы обеспечить три уровня подготовки к внезапным разгулам стихии. Эти уровни можно разделить на три типа адаптации: реактивная, постепенная и преобразующая. Они связаны с различными компонентами умения справляться с масштабными бедствиями. Так, реактивная адаптация подразумевает срочные ответные меры на местах и поэтому должна выстраиваться на подготовке быстрых мер, а противоположная ей постепенная адаптация заключается в разработке методов долгосрочной сопротивляемости катастрофическим условиям и предотвращения трагических последствий. Третья, преобразующая адаптация, выходит за рамки реактивной и постепенной и связана, в свою очередь, с управлением рисками, завязанном на соответствующих изменениях и коренных преобразованиях систем, структур и методов достижения целевых задач.

Исследователи пришли к выводу, что снижение уязвимости путём более правильных, беспристрастных и совершенных организационных мер, освободит службы, ответственные за аварийно-спасательные операции, от ограничений данных о современном состоянии климата. С исторически обоснованной модернизацией инфраструктуры и систем раннего оповещения, вкупе со структурными трансформациями управленческих механизмов вплоть до их реорганизации, мы наконец-то сможем не просто перестать удивляться «беспрецедентным» погодным явлениям, но и предпринимать точные взвешенные действия.

Помимо этого, существующий вариант иерархии этих мер (реакция, инфраструктура и системная адаптация), когда во время бедствия основной удар сдерживается локальными силами, которые даже физически не могут везде поспеть, появляется множество брешей в системе защитных мероприятий. Это не только не сокращает число пострадавших и увеличивает экономический урон потерпевших регионов, но и требует колоссальных затрат на восстановление их инфраструктуры.

Авторы работы предлагают вернуть положение вещей в устойчивое состояние, при котором упор делается на готовность всей системы отразить натиск стихии. В таком случае силы на местах выступают своего рода группами быстрого реагирования, точечно прикрывая защиту там, где система может не выдержать или уже не справилась. Это значительно повышает безопасность населения и снижает ущерб пострадавших регионов.

Разница в применении адаптационной концепции по повышению готовности к стихийным бедствиям: a) нестабильная пирамида: при отсутствии кардинальных изменений мы увеличиваем нашу зависимость от постепенной адаптации и уделяем много внимания борьбе с чрезвычайными и беспрецедентными погодными явлениями с помощью раннего предупреждения, своевременных действий и реагирования на стихийные бедствия; b) стабильная пирамида: уделяя больше внимания кардинальным изменениям, мы можем предотвратить ограничения, связанные с постепенной адаптацией, и уделять меньше внимания реактивным действиям. Источник.

Однако у каждого из этих трёх уровней защиты есть границы. Как уже сказано, реактивная адаптация эффективна в краткосрочной перспективе, но ставить на неё для обеспечения безопасности в будущем явно не стоит. Постепенная — хоть и предполагает конкретные действия по снижению рисков (например, защиту от наводнений), всё-таки не сможет быть полностью надёжной без учёта долгосрочных перспектив изменения климата и основанных на них целей устойчивого развития.

То же касается и преобразующих мер. Они необходимы для повышения устойчивости к экстремальным явлениям в будущем и большей эффективности в различных областях, однако обширность их поля влияния и долгосрочность затрагиваемых перспектив может затруднить политике переход к реальным действиям, заставив её увязнуть в разговорах и обсуждениях этих преобразований.

Как и в случае с несколькими источниками дополнительной информации, которые проработали авторы в начале исследования, эти три уровня взаимно дополняют друг друга и в совокупности охватывают правильный набор мер. Нам нужно лишь грамотно распределить их роли и сочетания, и поддерживать их во всеоружии.

Например, проблемы, вызываемые нарастающей с каждым годом жарой, требуют не только краткосрочного «реакционного» решения в виде оповещений населения, но и более основательных мер. Так, примерами средств постепенной адаптации могут выступить установки зонтов и навесов, разноплановая защита зданий от чрезмерного нагрева, «прохладное» проектирование городских парков и проведение стресс-тестов для выявления слабых мест инфраструктуры населённых пунктов и определения направлений по улучшению ситуации.

Кроме этого, специалисты-практики могут стимулировать изменения, выходящие за рамки борьбы с жарой — переосмысление города с упором на стрессоустойчивость заметно повысит его благополучие. Также важную роль играют солидарность, социальная сплочённость и равноправие в обществе. Эти, вроде бы, отрешённые гуманистические ценности имеют вполне практическое значение на ранних этапах во время стихийных бедствий. Столь же глубокого переосмысления требуют системы здравоохранения, связанные практически со всеми целями устойчивого развития, и другие средства смягчения последствий изменения климата.

Словом, чтобы повысить сопротивляемость катастрофам, необходимы преобразования на всех уровнях — в политике и обществе, градостроении и повседневном жизненном укладе.

«Беспрецедентная погода не просто бьёт рекорды — она разрушает сообщества, инфраструктуру, ломает жизни. Когда случается невообразимое, неподготовленность — это готовая разразиться катастрофа. Но наука может помочь нам представить невообразимое, выявить эти риски и подготовиться. Наше будущее зиждется на том, насколько быстро и тщательно мы адаптируемся сегодня», — заключает Дороти Генрих, соавтор исследования из Университета Рединга.

АРМК, по материалам Университета Рединга.