Не в количестве дело: почему сильные дожди не спасают мир от нехватки воды

Международная группа исследователей пришла к выводу, что увеличение концентрации осадков — когда годовая норма дождя и снега выпадает в виде меньшего числа более интенсивных событий — приводит к снижению запасов воды на суше. Работа опубликована в журнале Nature.

Авторы проанализировали спутниковые данные GRACE за 2002–2022 годы, фиксирующие изменения общего объёма воды на суше, включая влагу в почве, подземные воды, растительность и поверхностные водоёмы. Дополнительно использовались несколько глобальных наборов климатических данных и модели земной поверхности.

Для оценки распределения осадков исследователи применили коэффициент Джини — показатель, обычно используемый для измерения неравенства доходов. В данном случае он отражал, насколько равномерно осадки распределяются в течение года. Чем ближе показатель к 1, тем большая часть годовых осадков выпадает за короткое время.

Анализ показал, что рост концентрации осадков уменьшает объём доступной воды практически во всех климатических зонах. По оценке авторов, сила этого эффекта сопоставима с влиянием изменений общего годового количества осадков.

Исследователи связывают это с изменением гидрологического перераспределения воды. Во время интенсивных дождей больше влаги уходит в поверхностный сток и быстро испаряющиеся водные накопления, тогда как промежутки между осадками становятся длиннее и создают условия для усиленного испарения.

Моделирование показало, что более концентрированные осадки повышают испарение за счёт увеличения поступления солнечной радиации между дождевыми событиями. Этот эффект воспроизводился как в упрощённых моделях поверхности суши, так и в более сложных климатических моделях.

Авторы отмечают, что особенно выраженное сокращение запасов воды наблюдается в районах интенсивного орошения, включая Северо‑Китайскую равнину, Индо‑Гангскую низменность, а также дельты Миссисипи и Нила. Однако аналогичный эффект выявлен и в регионах с минимальным использованием ирригации, что указывает на его связь с фундаментальными процессами взаимодействия атмосферы и поверхности суши.

Согласно расчётам, тенденция к усилению концентрации осадков уже частично изменила долгосрочные тренды водного баланса в ряде регионов. В частности, она могла ослабить увлажнение Амазонии и усилить засушливые тенденции на юго‑востоке Бразилии.

Авторы также оценили возможные последствия дальнейшего потепления примерно до 2 °C относительно доиндустриального уровня. По их прогнозу, усиление концентрации осадков само по себе способно привести к переходу значительной части территорий в более сухое состояние. По оценкам исследования, около 50 % населения мира могут столкнуться со снижением запасов воды, а для 27 % населения условия могут сместиться к аномально сухим.

«Полезность осадков для водообеспечения суши зависит не только от их годового объёма, но и от того, как они распределены во времени», — отмечают авторы исследования.

Исследователи считают, что дальнейшее усиление экстремальных осадков при потеплении климата может усиливать глобальные тенденции к иссушению даже в регионах, где суммарное количество осадков не уменьшается.