Съставните събития са комбинация от екстремни събития, които често имат по-силни и тежки въздействия

Съставните събития представляват едновременното или последователното настъпване на 2 или повече екстремни метеорологични явления, което води до увеличена опасност за хората и природата. Много от големите катастрофи, свързани с времето и климата, имат комплексен характер. За района на Европа се наблюдава нарастване на случаите на горещи вълни и сухо време, интензивни валежи в комбинация с градушки и/или силен вятър. Очаква се честотата и сериозността на тези сложни явления да се увеличат със засилването на изменението на климата. Разбирането на тези взаимодействия е от решаващо значение за ефективното управление на риска от бедствия и стратегиите за адаптация.

Тази година България преживя най-горещото лято от началото на века, а по предварителна оценка на Националния институт по метеорология и хидрология (НИМХ) – и най-топлото от началото на метеорологичните наблюдения. Ще запомним сезона с продължителните горещини, особено през месец юли, когато дни наред максималните температури в някои места от страната надминаха 40 °C. От трите летни месеца юни беше рекордно горещ, а юли беше вторият най-топъл след рекордният юли от 2012 г. Поради горещото и сухо време възникнаха трудни за загасяване пожари, като например тези в селата Воден и Паисиево, където изгоряха десетки къщи. По данни на системата EFFIS, 2024 е година с най-много горски пожари в България от поне 2006 г., когато започва статистиката, и на второ място по изгорели площи. Вследствие на сухото време в по-голямата част от страната, особено през юли и август, в над 200 населени места, включително и в Плевен и Ловеч, беше въведен воден режим. Освен, че всички тези събития се случиха в рамките на кратък период от време, те се подсилваха помежду си и именно затова са пример за съставни събития.

Какво е съставно събитие?

Съставните събития (англ: compound events) представляват едновременна и/или последователна проява на сходни или различни по тип екстремни метеорологични явления, според Шестия оценъчен доклад на IPCC. Съставните събития често могат да окажат по-силно въздействие върху обществото и екосистемите, отколкото индивидуални екстремни събития. Например засушаване в комбинация с гореща вълна би увеличило риска от пожари и щети за земеделието. Според панела е възможно в бъдеще да се наблюдават безпрецедентни съставни събития – такива, които преди не са се наблюдавали над даден район.

Фигура 1. Разликата между екстремно явление и съставно събитие. Адаптирано от: Climateextremes.org.au

Съставните събития могат да бъдат разделени в 4 категории:

Предусловни събития (Preconditioned events) – Опасността и ефектите от събитията възникват или са увеличени единствено поради предишни климатични условия. Например интензивен валеж, когато почвата вече е наситена с води, е вероятно да доведе до преливане на градската канализация и наводнения.
Мултивариантни събития (Multivariate) – Негативният ефект е предизвикан от едновременно възникване на няколко различни условия в една географска област. Например при горещо и сухо време или горещо време и висока влажност, което повишава риска от топлинен удар.
Времево последователни (Temporarily compounding) – такива, при които опасността възниква след последователно случване на екстремните явления едно след друго. При преминаването на 2 последователни тропически циклона уязвимостта на общностите е много по-голяма поради вече нанесените щети и вложените ресурси за справяне с щетите от първия циклон.
Пространствено съгласувани (Spatially compounding) – Екстремуми в няколко различни области създават общ негативен ефект. Например, при множество горещи вълни в различни области по света през един и същи период е вероятно да има ефект върху производството и цените на различни видове храни.

Климатичните промени засягат не само отделни явления, но те засилват честотата и интензитета на 2 или повече едновременни екстремни прояви на времето.

Като цяло, съставните събития се променят, чрез промяна на средните условия при едно от тях, например по-горещи сухи периоди, чрез усилване на “екстремността” им (например повече дни на горещо, и сухо време) и чрез увеличаване на зависимостта между 2 вида явления като горещо време и суша, което означава по-контрастно време през годината.

В много случаи тези екстремни събития и свързаните с тях опасности могат да надхвърлят възможността на природата и обществата да се справят с тях, което от своя страна води до обществени или екологични последици и по-голям риск за възникване на бедствия.

Пример за изследвано съставно събитие можем да открием през лятото на 2010 г. в Русия, която тогава беше засегната от безпрецедентна гореща вълна.

Валежите под нормата през първите 7 месеца на годината доведоха до засушаване през лятото, което допринесе за огромния мащаб на явлението. Изключително сухите и горещи условия доведоха до широко разпространени горски пожари. Те от своя страна предизвикаха и мащабно замърсяване на въздуха в градове като Москва. Всичко това доведе до огромни щети на реколтата, човешки жертви, както от горещата вълна, но впоследствие и от допълнителния ефект от замърсяването на въздуха от горските пожари. Случилото се може да се определи като съставно събитие, включващо съвместното възникване на множество зависими опасности: суша, горещина, пожари и замърсяване на въздуха.

Ако се вземе предвид зависимостта между температурата и валежите през лятото в района над Западна Русия, вероятността за изключително горещо и сухо лято нараства до 5 пъти при изготвяне на оценка на риска, според научно проучване, публикувано в Nature.

Друг познат пример за съставно събитие, което се случва все по-често поради климатичните промени, е ранното “лъжливо” настъпване на пролетта, след което следва рязко застудяване със снеговалежи и пролетни слани, при което преждевременно цъфналите култури загиват. Меката зима е възможно да има и други последствия, например загубите на реколтата на пшеницата във Франция през 2016 г. могат да се обяснят от високите температури през предшестващите есен и зима, които са благоприятствали широкомащабно разпространение на паразити, според изследване на френски екип.

shutterstock_1921423175.jpg

Фигура 2. Преждевременната пролет засилва риска от пролетни слани и застудявания. Източник: WDnet Creation / Shutterstock

Традиционните методи за оценка на риска обикновено разглеждат само един фактор в даден момент, което може да доведе до подценяване на риска, тъй като процесите, които причиняват екстремни явления, често си влияят взаимно или са пространствено и/или времево зависими. Много често те се подсилват взаимно и това увеличава силата на бедствията.

Изследването на съставните събития е пресечна област между различни дисциплини като метеорология, климатология, изследвания на последствията от климатичните промени, инженерство и статистика. Доскоро липсваха изследвания по темата, но тя е от важно значение.

Оценката на промените е предизвикателство поради факта, че често няма достатъчно метеорологични данни за редки съставни събития. Вече съществуват проучвания, в които са разгледани ефектите от климатичните промени върху появата и интензивността на някои съставни явления.

Например Европа, както и други обширни райони по света като например в Австралия, са горещи точки по отношение на честотата на проява на няколко различни видове съставни събития за периода 1980 — 2014 г. (Фиг. 3 и Фиг. 4), според научно изследване на австралийски научен екип, публикувано в Nature. Особено голяма е честотата в Северното полукълбо на комбинираните горещи вълни и слабите превалявания, както и горещите вълни и горските пожари. Установена е висока честота за обширни района на Евразия на съставни събития на градушка и интензивен валеж и силен вятър и интензивен валеж. Докато в Северна Америка има по-голяма връзка между случаи на интензивен валеж и силен речен отток, в нашия континент основният риск е от крайбрежни наводнения по атлантическото крайбрежие, съчетани със силен вятър или високи морски вълни.

Фигура 3. Горещи точки по отношения на честота на проява (средно на една или повече години) по света на различни видове опасно време, свързани със сухо време. *Източник*.

Фигура 4. Горещи точки по отношения на честота на проява (средно на една или повече години), свързани със интензивен валеж. *Източник*.

Очаква се повишаването на температурите да увеличи и честотата на едновременно горещо и сухо време, дори в региони, където промените при валежите са незначителни или дори, където валежите нарастват, а това представлява заплаха за горите и земеделските култури.

През последните десетилетия честотата на комбинираните засушавания и горещини вече се е увеличила с над 25% в големи части от Европа, САЩ и Индия.

Горещите вълни и засушаването се срещат по-често навсякъде при всички разгледани сценарии за емисии, според проучване на словенски учени. Очаква се зависимостта между температурата и валежите да се увеличи в много сухоземни райони, особено в Северното полукълбо, което ще доведе до удвояване на вероятността от изключително горещи и сухи лета през следващите десетилетия, според изследване на учени от Института по атмосферна и климатична наука в Швейцария.

При валежните явления, взаимодействието между покачващото се морско равнище и по-интензивните бури вероятно ще доведе до по-чести и по-интензивни съставни събития, свързани с речни и крайбрежни наводнения.

Очаква се рискът от наводнения, свързани с валежи и бури, да се увеличи повече от два пъти, за големи части от северните европейски брегове,

най-вече поради нарастването на интензивните валежи. Освен това в много станции по крайбрежието на САЩ се наблюдава увеличаване на зависимостта между бурите и обилните валежи, което води до увеличаване на риска от комбинирани наводнения. В щатът Калифорния, в САЩ е установено, че през 21 век има от 25 до 100% увеличение на екстремните валежи при предишни сухи условия. Това поставя сериозни предизвикателства пред водната инфраструктура на Калифорния и риска от горски пожари.

Прогнозира се и влошаване на добивите от царевица, вследствие на едновременни значителни производствени загуби през дадена година от почти нула днес до 7% и 86 % при затопляне с 2 °C и 4 °C съответно.

Екстремните ветрове и валежи от съставни явления се появяват по-често в много региони в Европа, особено при сценарий с по-високи емисии.

Ефектите от повишаването на температурите също могат да бъдат изненадващи. Например, ако светът е по-топъл с 2 °C, рискът от поражения от слана за ябълковите овощни дървета в Германия може да се увеличи с до 10% в сравнение с настоящия момент, според изследване на учени от организацията Climate Analytics. Това нарастване на щетите се дължи на по-топлата зима, която води до по-ранен цъфтеж на овощните дървета, увеличавайки излагането им на мразовити дни след цъфтежа на ябълката, дори и като цяло броят на дни с температура под 0 °C да намалява. А знаем, че вече има тенденция в световен мащаб за скъсяване на зимата и по-ранно настъпване на пролетта и лятото.

Освен че бъдещото затопляне на климата ще промени честотата и интензивността на съществуващите съставни събития, антропогенното затопляне ще улесни и появата на нови видове явления. Например климатът може да се промени по такъв начин, че тропическите циклони да се появят в региони, в които обикновено не се наблюдават, като в Западна Европа или Средиземноморието, което може да доведе до безпрецедентно комбинирани интензивни валежи, крайбрежни наводнения и екстремни ветрове.

Какви са последствията от съставните събития?

Изводите от всички изброени проучвания сочат към факта, че последствията от климатичните промени са комплексни и опасни за хората, като рисковете ще нарастват с всяка десета от градуса допълнително затопляне. Рискът също така зависи и от изложеността на дадена общност от конкретно явления (присъствието ѝ на време и място с екстремно явление), както и от нейната уязвимост (материално състояние, взети мерки по адаптация и др.) (Фиг. 5).

Фигура 5. Влиянието на климатичните промени и социално-икономическите процеси върху общия риск от опасно време, изложеност и уязвимостта на общностите. Източник: IPCC.

Пример за социални въздействия са цените на храните, които се очакват да се повишат с по 4-5% годишно при най-песимистичните сценарии на затопляне, според проучване.

Освен това има известни рискове и заплахи за реколтата и световните цени на храните, поради факта, че през последните десетилетия все по-често се случват аномалии като горещи вълни едновременно в различни географски райони, според научно проучване. Такива увеличения вече са довели до значително повишен риск от едновременна загуба на реколта в основните региони на житницата по света за пшеницата, царевицата и соята между периодите 1967 – 1990 г. и 1991 – 2012 г.

А за района на Тропиците съществува опасност от появата на смъртоносни горещи вълни непосредствено след преминаването на тропически циклон. Това представлява сериозна заплаха за хората, като се има предвид силната зависимост на населението там от системите за охлаждане и фактът, че тропическите циклони често водят до масови прекъсвания на електрозахранването.

В момента броят на хората, които са изложени на такива съставни събития е 400 000 души, а ако затоплянето нарасне до 2 °C, броят им ще нарасне до 2 млн. души, а при затопляне от 4 °C, броят ще е 11,8 млн. души.

За нашата страна също има риск от повишена смъртност и загуби в земеделието, поради което са необходими мерки по адаптация като масово закупуване на климатици, системи за ранно предупреждение, мерки за опазване на посевите и внедряване на нови земеделски култури, подходящи за отглеждане в новите условия.

Защо е важно да разбираме съставните събития?

На първо място, за да сме по-подготвени за бедствия. Осъзнаването на взаимодействието между различните опасности може да подобри системите за ранно предупреждение и стратегиите за реакция при бедствия. От друга страна, те трябва да бъдат взети предвид при инфраструктурното планиране. По-доброто разбиране помага при проектирането на инфраструктура, която може да издържи на множество опасности, които възникват едновременно. Освен това е важно за управлението на екосистемите. Осъзнаването на тези взаимодействия помага за защитата на уязвимите екосистеми, които могат да бъдат засегнати от комбинирани климатични стресови фактори. И не на последно място, съставните събития се използват за оценка на рисковете, свързани с природни бедствия. Изследванията се фокусират върху вероятността от настъпване на такива събития и тяхното влияние върху обществото и икономиката. Това е критично важна стъпка за разработването на стратегии за устойчиво управление на ресурсите, особено в контекста на изменението на климата. Изследванията предлагат решения за адаптация и минимизиране на негативните ефекти от съставните събития.

Освен това изследването на съставните събития е ключово при адаптацията към климатичните промени. Целта е да се подобри тяхната предсказуемост, оценката на въздействието и рисковете за обществото и околната среда.

Автор: Николай Петков / Климатека

Николай Петков е автор в Климатека, завършил е магистратура специалност „Метеорология“ във Физическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“. Магистърската му теза е на тема „Климатични индекси – анализ на климата над Югоизточна Европа в близкото минало и настоящето“. В момента следва магистратура специалност “Интегрирани науки за климатичната система” в университета в Хамбург в Германия. Работи в екологично сдружение „За Земята“ като експерт.

В статията са използвани материали от: