Применение нового инструмента оценки климатических рисков и устойчивости

К середине века многие регионы США столкнутся с более длинными летними периодами и учащением экстремальной жары. Такие условия не только создают дискомфорт, но и становятся опасными, особенно для домохозяйств без кондиционеров. Интенсивная жара, мощные штормы, продолжительные засухи — изменение климата создает серьезные угрозы для сообществ по всей стране в ближайшие десятилетия.

Необходимость планирования для снижения этих рисков очевидна: более устойчивые системы предотвращают смертность, улучшают показатели здоровья и минимизируют ущерб инфраструктуре. Однако преодолеть разрыв между глобальными климатическими трендами и конкретными мерами по адаптации — непростая задача.

Новый общедоступный инструмент Climate Risk and Resilience Portal (ClimRR) позволяет оценить, как будущие климатические реалии могут повлиять на города и поселения США. Планировщики и лица, принимающие решения, получают доступ к картографическому анализу на основе рецензируемых климатических данных. Инструмент был разработан Национальной лабораторией Аргонн (Министерство энергетики США) при финансировании телекоммуникационной компании AT&T и Федерального агентства по управлению в чрезвычайных ситуациях США (FEMA).

ClimRR преобразует сложные, крупномасштабные климатические наборы данных в локальные отчеты, понятные для неспециалистов. В глобальных климатических моделях одна точка часто представляет 100 км² или более. При таком грубом разрешении крайне сложно анализировать экстремальные осадки или ветра, возникающие на меньших масштабах. Инфраструктурные решения также требуют информации об изменяющихся климатических тенденциях на пространственных масштабах, обычно составляющих десятки километров. Новый инструмент может детализировать участки размером до 12 км², а в ближайшие годы команда Аргонн планирует обеспечить еще более высокое разрешение. В настоящее время пользователи могут анализировать такие климатические переменные, как средние температуры, осадки, скорость ветра и градусо-дни — показатель потребности в отоплении и охлаждении. В следующем году в портал будут добавлены проекции для внутренних и прибрежных наводнений, засух и лесных пожаров.

Необходимость в таком инструменте стала особенно очевидной после разрушительного сезона ураганов 2017 года. Ураганы «Харви», «Ирма» и «Мария», среди прочих климатических событий, сделали этот год самым затратным по ущербу от стихийных бедствий в истории США. «Устойчивость нельзя построить в вакууме, — заявила Шарлин Лейк, главный специалист по устойчивому развитию AT&T, при анонсе ClimRR в ноябре 2022 года. — Наш мир взаимозависим. Мы хотим, чтобы другие организации и сообщества увидели, где они потенциально уязвимы к изменению климата, и приняли меры для повышения устойчивости».

Хотя публичные климатические наборы данных существуют, у немногих организаций есть экспертиза и вычислительные мощности для их использования на региональном или локальном уровне. Ученые Аргонн применили метод динамического downscaling (пространственного уменьшения масштаба), чтобы интегрировать региональный прогноз с глобальными климатическими моделями. Этот метод, использующий ту же физику атмосферы, что и для прогноза погоды, позволяет получать более надежные оценки и более широкий спектр климатических переменных. Вычислительная нагрузка при таком моделировании колоссальна, но в Аргонн находятся одни из самых мощных компьютеров в мире.

Исследователи сначала проверили модель ClimRR с помощью backcasting — прогнозирования прошлых условий и сравнения их с историческими данными. Это позволило оценить точность модели. Затем модель использовали для проекции средних условий в период с 2045 по 2054 год при различных сценариях выбросов парниковых газов.

Климатические проекции в ClimRR можно накладывать на слои информации о сообществах и инфраструктуре из инструмента FEMA Resilience Analysis and Planning Tool (RAPT). Такое сочетание выявляет климатические риски на местном уровне в контексте существующих сообществ, например, расположение уязвимых групп населения и критической инфраструктуры. Данные также можно экспортировать в другие геоаналитические системы и комбинировать с дополнительными слоями, например, о наличии кондиционеров в домах или доступности центров охлаждения для населения.

Этот инструмент открывает множество возможностей для анализа по всей стране. Например, племенные общины и коренные народы Аляски могут использовать ClimRR для оценки рисков, которые изменения температуры несут для природных ресурсов. Добавление данных о лесных пожарах и наводнениях в 2023 году откроет новые возможности для агентств по чрезвычайным ситуациям в распределении ресурсов и подготовке к наихудшим сценариям.