Новый метод определения устойчивости рек к засухе

Жара, засушливые условия и, как следствие, низкий сток в реках и озёрах характеризовали летние месяцы 2003, 2015 и 2018 годов в Европе. Ещё один период низкого стока ожидается летом 2020 года. Исследователи из Фрайбургского университета совместно с университетами Трира и Осло (Норвегия) представили новый метод, который может помочь учёным точнее определять, насколько реки уязвимы к засухе. Их результаты опубликованы в журнале Hydrology and Earth System Sciences.

Основой нового метода является алгоритм-фильтр, разделяющий речной сток на быстрые и медленные компоненты. Если в водосборе преобладают быстрые компоненты и поверхностный сток, бассейн часто менее способен накапливать воду и, следовательно, более зависим от регулярных осадков — а значит, менее устойчив к засухам. Если же большая часть стока представлена медленными компонентами (например, от таяния снега или крупных грунтовых водоносных горизонтов), реки сохранят стабильный сток даже в течение продолжительных сухих периодов. С помощью фильтра также можно определить, через сколько дней быстрый компонент перестаёт вносить значительный вклад в общий сток.

В этом исследовании гидрологи усовершенствовали существующие фильтры, чтобы выделить три или четыре компонента стока с разной временной задержкой. Это показало, что, например, в альпийских регионах доминирующим компонентом летом является не только таяние снега, но и очень стабильные условия стока зимой. «Из этого мы делаем вывод, что даже в крутых альпийских регионах могут существовать важные подземные хранилища, которые могут обеспечивать непрерывный сток ниже по течению», — говорит автор исследования д-р Михаэль Штёльцле.

Поскольку для нового метода требуются только данные о стоке, его, в принципе, можно применять по всему миру, в том числе и в управлении водными ресурсами. Исследователи предлагают использовать метод для анализа других переменных, таких как уровень грунтовых вод, или для разделения компонентов стока от таяния ледников и снега.